2 Текущее использование полосы 154-156 МГц и

1
РЕГИОНАЛЬНОЕ СОДРУЖЕСТВО В ОБЛАСТИ СВЯЗИ
КОМИССИЯ ПО ЭМС РЭС
РГ2012/84
КОМИССИЯ ПО РАДИОВЕЩАНИЮ
15 апреля 2011
РГ ВКР-12/АР-12
РГ ВКР-12/АР-12
Предложения по пересмотру Отчета МСЭ-R М.2172
В ходе работ по п. 1.14 повестки дня ВКР-12 были проведены исследования совмещения
РЛС обзора космического пространства и РЭС ФС/ПС, работающих в полосе частот 154156 МГц. Результаты этих исследований были отражены в Отчете МСЭ-R М.2172.
Хотя Резолюция 611 (ВКР-07) не требует проведения исследований совместимости в
смежных полосах частот, такие исследования были проведены для систем
радиоастрономической службы, работающей в полосе частот 150,05-153 МГц в Районе 1, а
также для различных систем морской подвижной службы, работающих в участках полосы
частот 156-174 МГц. В связи с тем, что эти исследования были выполнены в разное время, в
Отчет МСЭ-R М.2172 были включены только результаты исследований совместимости РЛС
обзора космического пространства, работающих в полосе частот 154-156 МГц с системами
МПС, работающими в соответствии с Приложением 18 РР.
Поскольку результаты исследований совместимости РЛС обзора космического пространства
с радиоастрономическими системами и системами безопасности МПС, работающими на
борту воздушных судов и спутников были получены после завершения работы над Отчетом
МСЭ-R М.2172, РГ ВКР-12/АР-12 полагает необходимым направить на очередное собрание
РГ 5В совместный вклад, в котором предложить включить эти результаты в Отчет МСЭ-R
М.2172.
2
Исследовательские комиссии радиосвязи
Источник: док. 5B/450, 5В/454
Тема:
Пункт повестки дня 1.14 ВКР-12
5В/RUS/ХХХ
ХХ ноября 2010
Оригинал русский
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ1
Проект пересмотра
ОТЧЕТА МСЭ-R M.2172
В ходе работ по п. 1.14 повестки дня ВКР-12 были проведены исследования совмещения
РЛС обзора космического пространства и РЭС ФС/ПС, работающих в полосе частот 154156 МГц. Результаты этих исследований были отражены в Отчете МСЭ-R М.2172.
Хотя Резолюция 611 (ВКР-07) не требует проведения исследований совместимости в
смежных полосах частот, такие исследования были проведены для систем
радиоастрономической службы, работающей в полосе частот 150,05-153 МГц в Районе 1, а
также для различных систем морской подвижной службы, работающих в участках полосы
частот 156-174 МГц. В связи с тем, что эти исследования были выполнены в разное время, в
Отчет МСЭ-R М.2172 были включены только результаты исследований совместимости РЛС
обзора космического пространства, работающих в полосе частот 154-156 МГц с системами
МПС, работающими в соответствии с Приложением 18 РР.
Поскольку результаты исследований совместимости РЛС обзора космического пространства
с радиоастрономическими системами и системами безопасности МПС, работающими на
борту воздушных судов и спутников были получены после завершения работы над Отчетом
МСЭ-R М.2172, АС России полагает необходимым рассмотреть вопрос о включении этих
результатов в Отчет МСЭ-R М.2172.
В Приложении 1 представлены предложения по обновлению Отчета МСЭ-R М.2172.
1
Этот документ был обсужден и согласован в рамках РГ ВКР-12/АР-12 РСС
3
Приложение 1
Проект пересмотра
ОТЧЕТА МСЭ-R M.2172
Возможность совмещения радиолокационной службы в полосе частот
154-156 МГц
(2011)
Резюме
Без изменений
1
Введение
Без изменений
Этот отчет представляет исследования совмещения между системами радиолокационной
службы и системами других служб в полосе частот 154-156 МГц, а также исследования
совместимости радаров обзора космического пространства с системами МПС и
радиоастрономическими системами в смежных полосах частот.
2
Текущее использование полосы 154-156 МГц и восприимчивость к помехам
систем, работающих в рассматриваемой полосе и в смежных полосах частот
Полоса 154-156 МГц в настоящее время распределена повсеместно фиксированной и
подвижной службам на первичной основе.
Полоса частот 150,05-153 МГц распределена в Районе 1 службе радиоастрономии.
Отдельные учпастки полосы частот 156-174 МГц используются морской подвижной службы
в соответствии с Приложением 18.
Кроме этого, в данной полосе частот в МПС используются воздушные суда поиска
спасания (SAR), работающие на каналах бедствия и безопасности 16 (156,800 МГц
37,5 кГц) и 70 (156,525 МГц ± 12,5 кГц), а также воздушные суда поиска и спасания
спутники, работающие на каналах системы автоматической идентификации (AIS), AIS
(161,975 МГц ± 12,5 кГц) и AIS 2 (162,025 МГц ± 12,5 кГц),
2.1
и
±
и
1
Восприимчивость фиксированной, подвижной, морской подвижной служб
ирадиоастрономической службы, использованных в исследованиях
Без изменений
Технические характеристики приемников МПС, работающих в полосах частот диапазона
156-174 МГц, представлены в Рекомендациях МСЭ-R M.489-2, SM.331-4 и ITU-R SM.332-4.
В отношении воздушных судов поиска и спасания МПС, работающих на каналах бедствия и
безопасности 16 и 70, а также воздушных судов поиска и спасания и спутников, работающих
4
на каналах AIS 1 и AIS 2, должен соблюдаться максимальный уровень помех на входе
антенны приемников, испытывающих помехи, на уровне 16 дБВт, создаваемых в этих
каналах внеполосными излучениями радаров наблюдения за космическим пространством.
Критерии защиты радиоастрономической службы представлены в Рекомендации МСЭ-R
RA.769 «Защитные критерии, используемые при радиоастрономических измерениях».
Анализ данной Рекомендации показывает, что в качестве защитного критерия для систем
радиоастрономической службы используется допустимая мощность помехи в полосе частот
радиоастрономической службы. В диапазоне частот 150,05-153 МГц данная величина равна
минус 199 дБВт. Эта Рекомендация предполагает, что коэффициент усиления антенны
радиоастрономической станции составляет 0 дБi.
3
Характеристики радиолокационной
исследованиях совмещения
службы
(РЛС),
использованные
в
Без изменений
4
Методология проведения исследований
4.1
Влияние РЛС на системы фиксированной, подвижной и морской подвижной
служб, а также радиоастрономической службы
Для наземных (фиксированных, подвижных, морских подвижных) станций радиосвязи и
станций радиоастрономии, методология Рекомендации МСЭ-R P.1546-4 используется для
вычисления потерь распространения и это позволяет определить ограниченные расстояния,
на которых достигается допустимая величина напряженности поля. Очевидно, что эти
расстояния определяются средой распространения и ЭИИМ передатчика.
Далее без изменений
5
Результаты
5.1
Влияние РЛС на системы фиксированной, подвижной, морской подвижной
служб и радиоастрономической службы
5.1.1
Результаты исследований совмещения в полосе частот 154-156 МГц
Без изменений
5.1.2
Возможные способы ослабления помех [mitigation techniques] для защиты
станций подвижной службы
Без изменений
5.1.3
Результаты исследований совместимости в соседней полосе частот между
радарами обзора космического пространства, работающими в полосе частот
154-156 МГц и станциями МПС, работающими в полосе выше 156 МГц
Без изменений
Результаты исследований совместимости радаров обзора космического пространства с
воздушными судами поиска и спасания МПС, работающими на каналах бедствия и
безопасности 16 и 70, а также воздушными судами поиска и спасания и спутниками,
5
работающими на каналах AIS 1 и AIS 2 показали, что помехи приемникам систем
безопасности МПС для наихудщего случая не будут превышать допустимых уровней на
расстоянии 10 метров и более. Таким образом, радары обзора космического пространства
могут беспрепятственно работать совместно с системами безопасности МПС в одной
географической области.
5.1.4
Результаты исследований совместимости в соседней полосе частот между
радарами обзора космического пространства, работающими в полосе частот
154-156 МГц и станциями радиоастрономической службы, работающими в
полосе частот 150,05-153 МГц
Проведенные исследования показали, что РЛС обзора космического пространства,
работающие в диапазоне частот 154-156 МГц, не будут создавать неприемлемых помех
системам радиоастрономической службы, работающим в полосе частот 150,05-153 МГц при
защитных расстояниях между ними, находящихся в диапазоне 15-50 км в зависимости от
применяемых методов сглаживания.
5.2
Влияние ФС, ПС на приемники радаров обзора космического пространства
Без изменений
6
Выводы
Без изменений
Проведенные исследования также показали, что внеполосные излучения радаров обзора
космического пространства, работающих в полосе частот 154-156 МГц не создают
неприемлемых помех для приемников МПС, работающих в полосе частот 156-174 МГц.
Использование полоснопропускающего фильтра в передатчике радара, обеспечивающего
дополнительное подавление в 30 дБ вне рабочей полосы частот совместно с
поляризационной избирательностью обеспечивает возможность работы радара и систем
МПС даже в одних и тех же географических зонах.
Результаты исследований совместимости радаров обзора космического пространства с
воздушными судами поиска и спасания МПС, работающими на каналах бедствия и
безопасности 16 и 70, а также воздушными судами поиска и спасания и спутниками,
работающими на каналах AIS 1 и AIS 2 показали, что РЛС обзора космического
пространства могут беспрепятственно работать совместно с системами безопасности МПС в
одной географической области.
РЛС обзора космического пространства, работающие в диапазоне частот 154-156 МГц, не
будут создавать неприемлемых помех системам радиоастрономической службы,
работающим в полосе частот 150,05-153 МГц при защитных расстояниях между ними,
находящихся в диапазоне 15-50 км в зависимости от применяемых методов сглаживания.
6
Дополнение 1
Оценка помех, создаваемых излучением радаров обзора космического
пространства станциям ФС/ПС
Без изменений
Дополнение 2
Исследования совмещения между радиолокационной системой и
подвижной системой в полосе частот 154-156 МГц
Без изменений
Дополнение 3
Исследования влияния внеполосного излучения радаров на станции МПС,
работающие в полосе выше 156 МГц
Без изменений
Дополнение 4
Результаты исследований совместимости РЛС обзора космического
пространства и систем безопасности МПС
1.
Анализ защитных критериев приемников воздушных судов поиска и спасания
МПС, работающими на каналах бедствия и безопасности 16 и 70, а также
воздушных судов поиска и спасания и спутников, работающих на каналах AIS 1
и AIS 2
В ходе проведения исследований совместимости радаров обзора космического пространства
с системами МПС рассматривался вопрос о совместимости этих локаторов с самолетными и
спутниковыми системами безопасности, используемыми МПС в полосе частот 156-174 МГц.
Было отмечено, что для воздушных судов поиска и спасания (SAR) МПС, работающих на
каналах бедствия и безопасности 16 (156,800 МГц ± 37,5 кГц) и 70 (156,525 МГц ± 12,5 кГц),
а также воздушных судов поиска и спасания и спутников, работающих на каналах системы
автоматической идентификации (AIS), AIS 1 (161,975 МГц ± 12,5 кГц) и AIS 2 (162,025 МГц
± 12,5 кГц), должен соблюдаться максимальный уровень помех на входе антенны
7
приемников, испытывающих помехи, на уровне 16 дБВт, создаваемых в этих каналах
внеполосными излучениями радаров наблюдения за космическим пространством.
Далее указанный защитный критерий использован для оценка защитных расстояний,
необходимых для обеспечения беспомеховой работы приемников МПС.
2
Методика проведения исследований
Методика проведения исследований состояла из двух частей:
–
методики оценки мощности и э.и.и.м. внеполосных излучений радаров обзора
космического пространства;
–
методики оценки помех системам МПС.
Методика оценки мощности и э.и.и.м. внеполосных излучений радаров обзора космического
пространства подробно описана в Приложении 3 к настоящему Отчету.
Для оценки помех, создаваемых радарами обзора космического пространства работе средств
безопасности МПС, рассматривался худший случай распространения радиоволн. Анализ
Рекомендации МСЭ-R Р.1546-4 показал, что для оценки худшего случая распространения
помех может быть использована модель распространения в свободном пространстве.
Применение этой модели позволяет существенно упростить расчетные соотношения для
оценки мощности помех на входе приемника МПС:
Prec  Ptrans  Grls  Gmms  20 lg( )  20 lg( 4R) ,
где
Prec :
мощность помехи на входе антенны приемника МПС;
Ptrans :
мощность внеполосных изучений
космического пространства;
Grls :
КУ антенны передатчика РЛС;
Gmms :
КУ антенны приемника МПС;
λ:
R:
передатчика
радара
обзора
рабочая длина волны;
расстояние между приемником и передатчиком.
При необходимости представленная выше формула также может быть использована для
оценки минимально необходимого защитного расстояния:
Ptrans Grls Gmms  20 lg( )  20 lg(4  )  Prec max
R  10
где
3
Prec max :
20
,
максимально допустимая мощность помех на входе приемника.
Результаты оценок совместимости с системами МПС
Оценки помех работе системам безопасности МПС были проведены для характеристик РЛС
обзора космического пространства, полученных из Рекомендации МСЭ-R М.1802-1. При
проведении расчетов полагалось, что помехи в направлении приемника МПС создаются
боковым лепестком антенны РЛС. В этом случае КУ антенны РЛС обзора космического
пространства в направлении на приемник МПС не будет превышать 9 дБ.
При проведении расчетов полагалось, что КУ антенны приемника МПС равен 0 дБ.
Результаты оценок мощности внеполосных помех и необходимых защитных расстояний для
8
широкополосного и узкополосного режимов работы РЛС обзора космического пространства
представлены в Таблицах 1 и 2, соответственно.
Таблица 1
Помехи в случае широкополосного режима работы
F0, МГц
, м
SAR1
156,525
1,9166
SAR2
156,800
AIS1
AIS2
GMMS, дБ Prec max, дБВт GRLS, дБ
Ptrans, дБВт
0
–16
9
–13,49
1,9133
0
–16
9
–11,19
161,975
1,8521
0
–16
9
–31,14
162,025
1,8516
0
–16
9
–31,21
R, м
Менее 1 м
Таблица 2
Помехи в случае узкополосного режима работы
F0, МГц
, м
SAR1
156,525
1,9166
SAR2
156,800
AIS1
AIS2
GMMS, дБ Prec max, дБВт GRLS, дБ
Ptrans, дБВт
0
–16
9
–15,51
1,9133
0
–16
9
–14,40
161,975
1,8521
0
–16
9
–36,79
162,025
1,8516
0
–16
9
–36,86
R, м
Менее 1 м
Анализ полученных результатов показывает, что в случае помех по боковому лепестку
антенны РЛС обзора космического пространства необходимое защитное расстояние не
превысит 1 м.
Аналогичные расчеты были проведены для случая, когда приемник МПС попадает в
основной лепесток ДН антенны РЛС. Результаты расчетов представлены в Таблицах 3 и 4.
Таблица 3
Помехи в случае широкополосного режима работы
F0, МГц
, м
SAR1
156,525
1,9166
SAR2
156,800
AIS1
AIS2
GMMS, дБ Prec max, дБВт GRLS, дБ
Ptrans, дБВт
0
–16
25
–13,49
1,9133
0
–16
25
–11,19
161,975
1,8521
0
–16
25
–31,14
162,025
1,8516
0
–16
25
–31,21
R, м
Менее 10 м
Таблица 4
Помехи в случае узкополосного режима работы
F0, МГц
, м
SAR1
156,525
1,9166
SAR2
156,800
AIS1
AIS2
GMMS, дБ Prec max, дБВт GRLS, дБ
Ptrans, дБВт
0
–16
25
–15,51
1,9133
0
–16
25
–14,40
161,975
1,8521
0
–16
25
–36,79
162,025
1,8516
0
–16
25
–36,86
R, м
Менее 10 м
9
Таким образом, необходимое защитное расстояние для обеспечения беспомеховой работы
приемников систем безопасности МПС для наихудшего случая не превосходит 10 м.
Следовательно, РЛС обзора космического пространства могут беспрепятственно работать
совместно с системами безопасности МПС в одной географической области.
Дополнение 5
Результаты исследований совместимости РЛС обзора космического
пространства и систем радиоастрономии
1. Критерии защиты радиоастрономической службы.
Критерии защиты радиоастрономической службы представлены в Рекомендации
МСЭ-R RA.769 «Защитные критерии, используемые при радиоастрономических
измерениях». Анализ данной Рекомендации показывает, что в качестве защитного критерия
для систем радиоастрономической службы используется допустимая мощность помехи в
полосе частот радиоастрономической службы. В диапазоне частот 150,05-153 МГц данная
величина равна минус 199 дБВт (I=-199 дБВт). Она может быть использована для
определения допустимой напряженности поля помехи в окрестности антенны
радиоастрономической системы. Эта Рекомендация предполагает, что коэффициент
усиления антенны радиоастрономической станции составляет 0 дБi.
При определении допустимой напряженности поля помехи необходимо отметить, что
вероятность попадания помех от РЛС обзора космического пространства в главный лепесток
антенны станции РАС очень мала (менее 0,05%). Наиболее вероятный угловой разнос между
основным лепестком ДН антенны радиоастрономической станции и источником помех
находится в диапазоне от 34,1 до 80 градусов. При использовании коэффициента усиления
антенны РАС, указанного в Рек. МСЭ-R RA.1631, допустимая напряженность поля помехи
составляет Е=-33 дБ(мкВ/м).
2. Определение защитных расстояний для систем радиоастрономической службы
При проведении исследований внеполосных помех были использованы технические
характеристики РЛС обзора космического пространства из проекта Пересмотра
Рекомендации МСЭ-R М.1802-1. Расчеты были проведены для радаров А и В. В расчетах
полагалось, что высота антенны РЛС обзора космического пространства составляет 19м.
Высота антенны радиоастрономической станции была принята равной 10 м.
Для определения мощности внеполосных излучений РЛС обзора космического
пространства, попадающих в полосу частот радиоастрономической службы, использовалась
полученная ранее зависимость амплитуд спектральных составляющих сигнала РЛС от
номера гармоники (см. Дополнение 3 настоящего Отчета):
  0  n i 
   n i  
sin 
 sin  0


Ai  
2
2


 ,
An 

    







Ti 
0
n i
0
n i

2
2


где:
ω0 =2πf0;
(1)
10
f0 – рабочая частота РЛС;
i – длительность импульса;
Ti – период повторения импульсов;
ωn =
2πn/Ti
А: амплитуда сигнала;
n: номер гармоники спектра.
Оценки влияния внеполосного излучения проводились для частоты сигнала РЛС,
равной 154,3125 МГц (см. рис. 1), то есть отстройка центральной частоты сигнала РЛС от
верхней границы полосы частот, распределенной радиоастрономической службе составила
1,3125 МГц
Рис. 1 Сценарий совмещения РЛС с РАС
С учетом выражения (1) и выходного фильтра РЛС обзора космического
пространства ЭИИМ внеполосных излучений РЛС обзора космического пространства в
полосе частот 150, 05-153 МГц составит не более:
- для радара А: –34 дБВт;
- для радара В: –28 дБВт.
При расчетах использовалась модель распространения из Рекомендации МСЭ-R
P-1546. С учетом указанных выше исходных данных защитные расстояния для станций РАС,
работающих в полосе частот 150,05-153 МГц от РЛС обзора космического пространства,
работающих в полосе частот 154-156 МГц будут не более:
44 км – для радара А;
70 км – для радара В.
Реальные защитные расстояния будут находиться в интервале от 15 до 50 км в зависимости
от применения способов ослабления помех.
Заключение
Проведенные исследования показали, что РЛС обзора космического пространства,
работающие в диапазоне частот 154-156 МГц, не будут создавать неприемлемых помех
системам радиоастрономической службы, работающим в полосе частот 150,05-153 МГц при
защитных расстояниях между ними, находящихся в диапазоне 15-50 км в зависимости от
применяемых способов ослабления помех.