Перейти на главную страницу
Рекомендация МСЭ-R M.1874 (04/2010) |
Технические и эксплуатационные характеристики океанографических радаров, работающих в подполосах в пределах диапазона частот от 3 до 50 МГц |
Серия M Подвижная спутниковая служба, спутниковая служба радиоопределения, любительская спутниковая служба и относящиеся к ним спутниковые службы |
Роль Сектора радиосвязи заключается в обеспечении рационального, справедливого, эффективного и экономичного использования радиочастотного спектра всеми службами радиосвязи, включая спутниковые службы, и проведении в неограниченном частотном диапазоне исследований, на основании которых принимаются Рекомендации.
Всемирные и региональные конференции радиосвязи и ассамблеи радиосвязи при поддержке исследовательских комиссий выполняют регламентарную и политическую функции Сектора радиосвязи.
Политика в области прав интеллектуальной собственности (ПИС)
Политика МСЭ-R в области ПИС излагается в общей патентной политике МСЭ-Т/МСЭ-R/ИСО/МЭК, упоминаемой в Приложении 1 к Резолюции 1 МСЭ-R. Формы, которые владельцам патентов следует использовать для представления патентных заявлений и деклараций о лицензировании, представлены по адресу: http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en, где также содержатся Руководящие принципы по выполнению общей патентной политики МСЭ-Т/МСЭ-R/ИСО/МЭК и база данных патентной информации МСЭ-R.
Серии Рекомендаций МСЭ-R (Представлены также в онлайновой форме по адресу: https://www.itu.int/publ/R-REC/en.) | |
Серия |
Название |
BO |
Спутниковое радиовещание |
BR |
Запись для производства, архивирования и воспроизведения; пленки для телевидения |
BS |
Радиовещательная служба (звуковая) |
BT |
Радиовещательная служба (телевизионная) |
F |
Фиксированная служба |
M |
Подвижная спутниковая служба, спутниковая служба радиоопределения, любительская спутниковая служба и относящиеся к ним спутниковые службы |
P |
Распространение радиоволн |
RA |
Радиоастрономия |
RS |
Системы дистанционного зондирования |
S |
Фиксированная спутниковая служба |
SA |
Космические применения и метеорология |
SF |
Совместное использование частот и координация между системами фиксированной спутниковой службы и фиксированной службы |
SM |
Управление использованием спектра |
SNG |
Спутниковый сбор новостей |
TF |
Передача сигналов времени и эталонных частот |
V |
Словарь и связанные с ним вопросы |
Примечание. – Настоящая Рекомендация МСЭ-R утверждена на английском языке в соответствии с процедурой, изложенной в Резолюции 1 МСЭ-R. |
ITU 2010
Все права сохранены. Ни одна из частей данной публикации не может быть воспроизведена с помощью каких бы то ни было средств без предварительного письменного разрешения МСЭ.
РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R M.1874
Технические и эксплуатационные характеристики океанографических радаров, работающих в подполосах в пределах диапазона частот от 3 до 50 МГц
(Вопрос МСЭ-R 240/5)
(2009-2010)
Сфера применения
В данной Рекомендации представлены технические и эксплуатационные характеристики океанографических радаров, предназначенные для применения в исследованиях совместимости и совместного использования частот, для планирования использования спектра и развертывания систем в полосе частот от 3 до 50 МГц. В ней представлены соответствующие характеристики систем океанографических измерений с малым радиусом действия, стандартным радиусом действия, большим радиусом действия, очень большим радиусом действия и с высоким разрешением.
Ассамблея радиосвязи МСЭ,
a) что у службы радиоопределения1 имеется потребность в эксплуатации океанографических радиолокационных систем, которые используют спектр в диапазоне частот 3–50 МГц;
b) что в некоторых странах в течение ряда лет океанографические радиолокационные системы эксплуатируются в диапазоне 3–50 МГц в соответствии с положениями п. 4.4 Регламента радиосвязи;
c) что существует глобальная заинтересованность в том, чтобы работающие системы были развернуты на всемирной основе;
d) что рабочие характеристики, функции и требования к данным обычно определяют диапазон радиочастотного спектра, который может использоваться радиолокационными системами наблюдения над океаном,
признавая,
a) что для управления использованием спектра и планирования развертывания необходимы типовые технические и эксплуатационные характеристики океанографических радиолокационных систем,
Технические и эксплуатационные характеристики океанографических радаров, работающих в подполосах в пределах диапазона частот от 3 до 50 МГц
Подобно тому, как ветер в атмосфере предоставляет информацию о том, где и когда наблюдаются те или иные метеоусловия, океанские течения определяют передвижение океанских процессов. Эти два динамических потока используются для определения того, куда будут двигаться загрязняющие вещества, индустриальные или естественные. В настоящее время измерение океанских течений не так доступно, как измерение ветров.
Благодаря этому факту растет заинтересованность в получении возможности точного измерения течений и волн в прибрежных водах. Способности радиолокационных систем, работающих на частотах выше 50 МГц, по предоставлению данных, удовлетворяющих существующим требованиям по дальности, точности и разрешению, сильно ограничены. Всемирное океанографическое сообщество планирует создать сети радаров для наблюдения за поверхностью моря у побережья. Улучшенные измерения береговых течений и состояния моря полезны для сообщества, так как они позволяют лучше понимать проблемы загрязнения береговой линии, управление рыболовством, поисково-спасательные операции, эрозию пляжей, морскую навигацию и транспорт наносов. Береговые радиолокационные измерения поверхности моря обеспечивают поддержку метеорологических наблюдений при помощи сбора данных о состоянии моря и доминантных океанических волнах. Кроме того, технология океанографических радаров находит применение в повышении осведомленности о всемирном океане, позволяя осуществлять дистанционное зондирование надводных судов. Это даст полезные результаты для всемирной безопасности и охраны судов и портов2.
Потребность в дополнительных данных для смягчения последствий бедствий, включая цунами, для того чтобы понимать изменение климата и обеспечивать безопасные морские путешествия привела к рассмотрению эксплуатации сетей океанографических радаров на всемирной основе.
На рисунках 1 и 2 показана реализация этих систем в Японии.
РИСУНОК 1
РИСУНОК 2
По состоянию на 2009 год в береговых районах Соединенных Штатов Америки установлено 143 неравномерно распределенных океанографических радара, в это число входят радары, которые не работают в настоящее время на регулярной основе. Почти все системы океанографических радаров в Соединенных Штатах Америки принадлежат исследовательским отделам университетов и эксплуатируются ими. На рисунке 3 показаны существующие и планируемые океанографические радиолокационные станции для Соединенных Штатов Америки, Тихоокеанских островов и Карибского региона.
РИСУНОК 3
Существующие и планируемые океанографические радиолокационные станции для
Соединенных Штатов Америки, Тихоокеанских островов и Карибского региона
Создание сети океанографических радиолокационных станций наблюдения включено в План развития комплексной системы наблюдения за океаном (IOOS) и является частью всемирной системы наблюдения за океаном (GOOS), которая в свою очередь является важной составляющей всемирной системы систем наблюдения за Землей (GEOSS).
РИСУНОК 4
Задачами этих систем являются: получение в режиме реального времени постоянной информации о состоянии окружающей среды, например сбор и управление данными о загрязнении, предоставление услуг по смягчению последствий действий, например обнаружение волн цунами, предоставление услуг обеспечения безопасности мореплавания, например наблюдение за состоянием моря и океаническими течениями, осуществляемое океанографическими радарами.
Физические параметры, которые измеряются океанографическими радарами, и соответствующие требования к их рабочим характеристикам влияют на полосы частот, которые должны поддерживать сбор данных. Океанографические радары для наблюдения за океаном используют поверхность океана для измерений океанских течений и состояния моря. Когда интервал между волнами равен половине длины волны частоты излучения океанографического радара, от поверхности океана в направлении радара отражается мощный сигнал. Это явление известно, как рассеяние Брэгга. Диапазон частот 350 МГц очень удобен для работы радара океанографических наблюдений, так как волны в океане есть всегда, а интервал между волнами соответствует рабочей частоте радара. Для решения задач смягчения последствий бедствий следует стремиться получить как можно более высокое временное разрешение, а для экологических работ следует стремиться получить как можно более высокое пространственное разрешение. Кроме того, измерение доплеровского сдвига обратных сигналов позволяет операторам измерять другие свойства состояния моря и морских течений.
Двумя основными методами передачи, которые используются в океанографических радарах, являются импульсы непрерывного радиосигнала (CW) и линейные радиоимпульсы с непрерывным радиосигналом, модулированным по частоте (FMCW). В таблице 1 приведен перечень параметров, которые характерны для стандартного океанографического радара.
ТАБЛИЦА 1
Список параметров сигналов стандартного океанографического радара
Центральная частота (МГц) |
Ширина полосы развертки (кГц) |
Время развертки (Tsweep) (с) |
Период импульса (Tpulse period) (мкс) |
Коэффициент заполнения импульса (%) |
4,53 |
25,6 |
1 |
1 946 |
50 |
13,46 |
49,4 |
0,5 |
669 |
50 |
24,65 |
101 |
0,5 |
486 |
50 |
РИСУНОК 5
РИСУНОК 6
РИСУНОК 7
РИСУНОК 8
РИСУНОК 9
РИСУНОК 10
Характеристики |
Система 1 5 МГц |
Система 2 13 МГц |
Система 3 25 МГц |
Система 4 42 МГц |
Функция |
Океанографические измерения с большим радиусом действия |
Стандартные океанографические измерения |
Океанографические измерения с высоким разрешением | |
Максимальное эксплуатационное расстояние (измерения)(1) |
170–200 км (в среднем в течение дня)(2) |
60–90 км (в среднем в течение дня)(2) |
30–50 км (в среднем в течение дня)(2) |
15–25 км (в среднем в течение дня)(2) |
Расстояние выбираемого пользователем разрешения по дальности |
3–12 км(3) |
2–3 км(3) |
0,3–2 км(3) |
0,3–1 км(3) |
Стандартная ширина полосы развертки |
25 кГц(3) |
50 кГц(3) |
100 кГц(3) |
125 кГц(3) |
Полоса частот(4) |
4–6 МГц(4) |
12–14 МГц(4) |
24–27 МГц(4) |
40–44 МГц(4) |
Стандартная используемая пиковая мощность Максимальные технические характеристики системы – Пиковая мощность на входе антенны |
50 Вт 80 Вт |
50 Вт 80 Вт(100 Вт) | ||
Длительность импульсов (мкс) |
1 000–2 000 |
300–600 |
30–100 | |
Максимальный коэффициент заполнения импульса |
50% | |||
Время нарастания/спада импульса (мкс) |
16/32 |
16 |
8/16 | |
Метод настройки передатчика |
Цифровой | |||
Метод настройки приемника |
Цифровой | |||
Выходное устройство |
Стробированный ПТ (полевой транзистор) (Работа класса AB) | |||
Стабильность передатчика |
0,001 10–6 | |||
Стабильность приемника |
0,001 10–6 | |||
Тип диаграммы направленности передающей антенны |
Ненаправленная (в горизонтальной плоскости) | |||
Тип передающей антенны |
Четырехволновая монопольная с дополнительными горизонтальными отражающими элементами | |||
Поляризация антенны |
Вертикальная | |||
Усиление главного луча антенны (дБи) |
8 | |||
Ширина луча передающей антенны по углу места |
35° |
ТАБЛИЦА 2 (окончание)
Характеристики |
Система 1 5 МГц |
Система 2 13 МГц |
Система 3 25 МГц |
Система 4 42 МГц |
Ширина луча передающей антенны по углу азимута |
Ненаправленная | |||
Частота горизонтальной развертки передающей антенны |
Фиксированная антенна | |||
Высота передающей антенны (м) |
10 |
4 |
2 |
1,2 |
Тип диаграммы направленности антенны приемника |
Электрическая и магнитная дипольные антенны | |||
Тип антенны приемника |
Две скрещенные рамки и монопольная в одном блоке | |||
Поляризация антенны приемника |
Вертикальная | |||
Усиление главного луча антенны приемника (дБи) |
5 | |||
Ширина луча антенны приемника по углу места |
45° | |||
Ширина луча антенны приемника по углу азимута |
Ширина луча 90–360° | |||
Частота горизонтальной развертки антенны приемника |
Фиксированная антенна | |||
Высота антенны приемника (м) |
4 | |||
Ширина полосы промежуточной частоты приемника на уровне 3 дБ (Гц) |
500 | |||
Коэффициент шума приемника |
12 дБ с импульсами | |||
Минимальный различимый сигнал |
–147 дБм (500 Гц RBW(5)) (уровень шума определенной антенны) | |||
Интервал развертки |
От 0,5 до 1,0 с | |||
Ширина полосы излучения передатчика 3 дБ 20 дБ |
26 кГц
|
54 кГц
|
105 кГц
|
128 кГц
|
Подавление гармоник |
Да | |||
(1) Расстояние зависит от многих факторов окружающей среды: внешнего шума, высоты значимой волны, скорости течения, местонахождения радара, например близости к воде, близлежащих препятствий и рабочей частоты. (2) Ночью расстояние значительно уменьшается. (3) Так как ширина полосы развертки настраивается (более высокая ширина полосы дает данные с большим разрешением), обычно системы эксплуатировались в со стандартной шириной полосы развертки, определенной ввиду ограниченности доступной ширины полосы и необходимости сосуществования с другими радиосистемами. (4) Определяет полосы частот для оптимальной производительности с научной точки зрения. Для работы не требуется весь диапазон частот. (5) RBW означает разрешение по полосе пропускания. |
Характеристики |
Система 5 8 МГц |
Система 6 12 МГц |
Система 7 16 МГц |
Система 8 25 МГц |
Система 9 42 МГц |
Функция |
Океанографические измерения с очень большим радиусом действия |
Океанографические измерения с большим радиусом действия |
Стандартные океанографические измерения |
Океанографические измерения с высоким разрешением |
Измерения с малым радиусом действия и лучшим разрешением |
Максимальное эксплуатационное расстояние (измерения) |
150–300 км (в среднем в течение дня)(1) |
100–150 км (в среднем в течение дня)(1) |
50–100 км (в среднем в течение дня)(1) |
30–60 км (в среднем в течение дня)(1) |
10–20 км (в среднем в течение дня)(1) |
Разрешение по дальности |
3–12 км |
1–3 км |
1–3 км Режим высокого разрешения: 0,5 км |
0,5–2 км Режим высокого разрешения: 0,25 км |
150–500 м |
Ширина полосы развертки (кГц) |
50–12,5 |
150–50 |
300–50 |
600–75 |
300–1 000 |
Полоса частот (МГц) |
6–9 |
11–14 |
14–18 |
24–27 |
40–44 |
Средняя мощность на входе антенны (= пиковая мощность) |
30 Вт 7 Вт на антенну | ||||
Длительность импульсов |
Нет импульсов | ||||
Максимальный коэффициент заполнения импульса |
Незатухающий радиосигнал | ||||
Время нарастания/спада импульса |
Незатухающий радиосигнал | ||||
Метод настройки передатчика |
Цифровой (DDS) | ||||
Метод настройки приемника |
Цифровой (DDS) | ||||
Выходное устройство |
Твердотельное, биполярное (Работа класса AB) | ||||
Стабильность передатчика |
0,1 × 10–6/год | ||||
Стабильность приемника |
0,1 × 10–6/год | ||||
Тип диаграммы направленности передающей антенны |
Направленная > 90% мощности в пределах ±60° ширины полосы | ||||
Тип передающей антенны |
4 вертикальные прямоугольные решетки 0,5 × 0,15 длины волны |
Характеристики |
Система 5 8 МГц |
Система 6 12 МГц |
Система 7 16 МГц |
Система 8 25 МГц |
Система 9 42 МГц |
Поляризация антенны |
Вертикальная | ||||
Усиление главного луча антенны (дБи) |
От 5 до 8 | ||||
Ширина луча передающей антенны по углу места |
От 25 до 35° | ||||
Ширина луча передающей антенны по углу азимута |
120° | ||||
Частота горизонтальной развертки передающей антенны |
Фиксированная антенна | ||||
Высота передающей антенны (м) |
< 10 |
< 6 |
< 4 |
< 3 |
< 2 |
Тип диаграммы направленности антенны приемника |
Направленная, с шириной луча от ±3 до ±15° | ||||
Тип антенны приемника |
Монопольная решетка (от 4 до 16 монополей) | ||||
Поляризация антенны приемника |
Вертикальная | ||||
Усиление главного луча антенны приемника (дБи) |
От 10 до 18 | ||||
Ширина луча антенны приемника по углу места |
35° | ||||
Ширина луча антенны приемника по углу азимута |
От 6° до 30° в зависимости от размера решетки | ||||
Частота горизонтальной развертки антенны приемника |
Фиксированная антенна | ||||
Высота антенны приемника (м) |
< 10 |
< 6 |
< 4 |
< 3 |
< 2 |
Ширина полосы между частотами приемника на уровне 3 дБ (Гц) |
Промежуточная частота не используется, ширина полосы частот модулирующих сигналов равна 1,5 кГц | ||||
Коэффициент шума приемника |
8 |
Характеристики |
Система 5 8 МГц |
Система 6 12 МГц |
Система 7 16 МГц |
Система 8 25 МГц |
Система 9 42 МГц |
Минимальный различимый сигнал |
−142 дБм (при 1 500 Гц RBW(2) (уровень шума определенной антенны) | ||||
Мгновенная 3 дБ ширина 20 дБ полосы 60 дБ |
0,2 кГц 0,6 кГц 30 кГц | ||||
Подавление гармоник (дБc) |
< −60 | ||||
Интервал развертки |
От 200 до 500 мс |
От 130 до 500 мс |
От 130 до 250 мс | ||
(1) Ночью расстояние значительно уменьшается. (2) RBW означает разрешение по полосе пропускания. |
Характеристики |
Система 10 9,2 МГц |
Система 11 24,5 МГц |
Система 12 24,5 МГц |
Система 13 41,9 МГц |
Функция |
Океанографические измерения с большим радиусом действия |
Стандартные океанографические измерения |
Океанографические измерения с высоким разрешением | |
Максимальное эксплуатационное расстояние (измерения) (км) |
200–300 |
50–70 |
20–25 | |
Разрешения по дальности (км) |
6,8 |
1,5 |
0,5 | |
Ширина полосы развертки (кГц) |
22 |
100 |
300 | |
Полоса частот (МГц) |
9,2 |
24,5 |
41,9 | |
Пиковая мощность на входе антенны |
1 кВт |
100 Вт |
200 Вт |
100 Вт |
Длительность импульсов (мкс) |
1 330 |
488 |
244–280 | |
Максимальный коэффициент заполнения импульса (%) |
50 | |||
Время нарастания/спада импульса |
Выровнено(1) | |||
Метод настройки передатчика |
Цифровой | |||
Метод настройки приемника |
Цифровой | |||
Выходное устройство |
Стробированный ПТ (полевой транзистор) (Работа класса AB) | |||
Стабильность передатчика |
0,03 × 10–6/год | |||
Стабильность приемника |
0,03 × 10–6/год | |||
Тип диаграммы направленности передающей антенны |
Направленная | |||
Тип передающей антенны |
"волновой канал" из 3 элементов |
8 комплексов антенн типа "волновой канал" из 3 элементов |
"волновой канал" из 3 элементов | |
Поляризация антенны |
Вертикальная | |||
Усиление главного луча антенны (дБи) |
6 |
15 |
6 | |
Ширина луча передающей антенны по углу места |
30° |
25° | ||
Ширина луча передающей антенны по азимуту |
120° |
15° |
120° |
Характеристики |
Система 10 9,2 МГц |
Система 11 24,5 МГц |
Система 12 24,5 МГц |
Система 13 41,9 МГц |
Частота горизонтальной развертки передающей антенны |
Фиксированная антенна |
Фиксированная антенна с фазовой решеткой 60 мин. на 12 направлений |
Фиксированная антенна | |
Высота передающей антенны(2) (м) |
10 |
2–14 | ||
Тип диаграммы направленности антенны приемника |
Направленная | |||
Тип антенны приемника |
16 комплексов антенн типа "волновой канал" из 2 элементов |
8 комплексов антенн типа "волновой канал" из 3 элементов | ||
Поляризация антенны приемника |
Вертикальная | |||
Усиление главного луча антенны приемника (дБи) |
16 |
15 | ||
Ширина луча антенны приемника по углу места |
30° |
25° | ||
Ширина луча антенны приемника по углу азимута |
8−10° |
15° | ||
Частота горизонтальной развертки антенны приемника |
DBF фиксированной антенны(3) |
Фиксированная антенна с фазовой решеткой 60 мин. на 12 направлений |
DBF фиксированной антенны(3) | |
Высота антенны приемника(2) (м) |
10 |
2−14 | ||
Ширина полосы промежуточной частоты приемника на уровне 3 дБ (Гц) |
200 | |||
Коэффициент шума приемника |
17 дБ с импульсами |
12 дБ с импульсами |
13 дБ с импульсами | |
Минимальный различимый сигнал |
−157 дБм (1 Гц RBW(4)) |
−162 дБм (1 Гц RBW(4)) |
−161 дБм (1 Гц RBW(4)) | |
Ширина полосы излучения передатчика (кГц) |
25 |
110 |
320 | |
Подавление гармоник |
Да | |||
Интервал развертки |
0,7 с |
0,5 с |
0,25 с | |
(1) Срезам импульса придана форма для управления использованием их спектра. Крутизна определена косвенно при помощи спектра. (2) Высота точки питания в решетке антенны от уровня земли. (3) Формирование цифрового луча. (4) RBW означает разрешение по полосе пропускания. |
Технические и эксплуатационные характеристики океанографических радаров, работающих в подполосах
15 12 2014
1 стр.
Защита радиоастрономической службы от нежелательных излучений, вызванных применением широкополосной
02 10 2014
1 стр.
Методы прогнозирования диаграмм направленности излучения больших антенн, используемых для космических исследований и в радиоастрономии
26 09 2014
6 стр.
Типовые технические и эксплуатационные характеристики систем спутниковой службы исследования Земли (пассивной), использующих распределения
02 10 2014
18 стр.
Характеристики и критерии защиты для радаров, работающих в радиолокационной службе в полосе частот 30300 мгц
02 10 2014
1 стр.
Характеристики передачи системы спутниковых радиомаяков указателей места бедствия (спутниковых epirb), работающей через спутниковую систему в диапазоне 406 мгц
12 10 2014
1 стр.
Всемирные и региональные конференции радиосвязи и ассамблеи радиосвязи при поддержке исследовательских комиссий выполняют регламентарную и политическую функции Сектора радиосвязи
02 10 2014
1 стр.
Всемирные и региональные конференции радиосвязи и ассамблеи радиосвязи при поддержке исследовательских комиссий выполняют регламентарную и политическую функции Сектора радиосвязи
02 10 2014
8 стр.