Знания, связанные с работой радиостанций, редко бывают полезны в спокойные времена, например: на охоте, в походе, на служебной деятельности. Однако ЧС очень часто способны сделать невозможным использование привычных нам мобильной связи и интернета, поэтому в тяжёлые времена радиосвязь нередко становится особенно ценной.
1. Общие принципы
Распространение радиосигнала бывает поверхностным (по прямой) и пространственным (при помощи отражения сигнала от ионосферы земли).
Чем выше частота радиосигнала, тем меньше длина волны и тем ниже помехи, выше отражение от зданий и распространение внутри них, но ниже способность волны огибать препятствия. Поэтому в лесу эффективнее использование более низких частот, а в городе — более высоких.
Длина волны (λ) = 300/f. Где f — частота волны в МГц.
Чем больше длина волны (ниже частота), тем лучше волна огибает препятствия. Эффективное огибание наблюдается, когда размер препятствия сравним с длиной волны или меньше её.
Наиболее распространённые антенны для портативных радиостанций имеют длину, кратную ¼ или ½ от длины волны.
Удалённость точек связи, погода, время суток, время года, тип местности определяют диапазон длин волн для оптимальной связи, который определяет длину антенны. Ночью дальность радиосвязи увеличивается, поэтому частоты для дальней связи нужно выбирать ниже. Например, в летнее время частота равная 3–4 МГц (используется пространственное распространение) днём распространяется на 300 км, а ночью уже на 1000 км.
Для связи на коротких расстояниях используются диапазоны (поверхностное распространение): лес 136–174 МГц (VHF/VHF-Hi), город 403–512 МГц (UHF).
Нельзя включать радиостанцию без присоединенной антенны, это может привести к выходу радиостанции из строя.
Наиболее распространённые источники помех: действующие блоки питания и светодиодные лампы. Для преодоления помех достаточно отходить от источников помех или использовать внешние антенны. Нормальный уровень помех (измеряется S-метром) — 2–3 бала, если помехи более 6 баллов связь считается плохой.
Цифровые радиостанции позволяют отправлять сообщения, имеют лучшее качество и защиту связи, но используются реже аналоговых и имеют немного меньшую дальность.
Телескопические антенны намного менее эффективны, чем цельные.
Качество сигнала можно улучшить следующими способами:
а) Повысить чёткость дикции.
б) Разместить радиостанцию на более высокой точке.
в) Применить выносную антенну.
г) Обеспечить неподвижность радиостанции.
д) Использовать более соответствующие ситуации длины волн.
е) Прижать кусок проволоки примерно равный длине антенны к основанию антенны на 90–110° примерно в направлении собеседника.
2. Диапазоны частот и модуляция звука
2.1. Диапазоны частот (длины волн)
а) Длинные волны (ДВ) частота 30–300 кГц, длина волны 10–1 км. Данным длинам волн соответствует поверхностное распространение.
б) Средние волны (СВ) 300–3000 кГц, длина волны 1–0.1 км. Днём — поверхностное, ночью — пространственное распространение.
в) Короткие волны (КВ) 3–30 МГц, длина волны 100–10 м. Пространственное распространение. Днём эффективнее 15–30 МГц, ночью 3–15 МГц.
г) Ультракороткие волны (УКВ) 30–300 МГц., длина волны 10 — 1 м. Распространение — в пределах прямой видимости. Дальность сильно зависит от точки подвеса антенны. На этих волнах работает большинство радиостанций.
д) Ультравысокие частоты (УВЧ) 300–3000 МГц 1–0,1 м. Распространение — в пределах прямой видимости.
е) Сверхвысокие частоты (СВЧ) 300 МГц–300 ГГц. 1–0,01 м (включают в себя УВЧ) Распространение — в пределах прямой видимости.
2.2. Модуляция звука
Передать звуковую частоту напрямую в виде радиоволны эффективно невозможно, поэтому при отправке по радиоканалу низкочастотная звуковая волна накладывается на радиоволну и модулируется до высокочастотной, а после приёма — демодулируется в исходный информационный сигнал. Таким образом, модуляция звука в радиосвязи — это процесс, при котором параметры высокочастотной несущей волны изменяются в соответствии с низкочастотным звуковым сигналом (например, голосом).
Основные виды модуляции звука:
а) Амплитудная модуляция (АМ): изменяется амплитуда несущей волны в соответствии с амплитудой звукового сигнала. Чаще используется для передачи на большие расстояния, больше подвержена помехам. Используется с ДВ, СВ и КВ.
б) Частотная модуляция (ЧМ, FM): изменяется частота несущей волны. Этот вид модуляции обеспечивает высокое качество звука и устойчивость к помехам, что делает его популярным для радиовещания. Используется в УКВ–диапазоне: 87.5–108 МГц.
в) Фазовая модуляция (ФМ, PM): изменяется фаза несущей волны. Используется на СВЧ в системах связи, где требуется высокая стабильность и помехоустойчивость сигнала, например, в цифровой радиосвязи, спутниковой связи и цифровом телевидении (для модуляции несущей радиочастоты).
3. Разрешённые и требующие регистрации частоты
В России разрешено пользоваться радиосвязью без лицензии только на трех диапазонах частот, называемых «Разрешенные диапазоны гражданской радиосвязи»: CB, LPD и PMR. Ограничение касается только выхода в эфир, на прослушивание эфира ограничений нет.
3.1. CB (Citizen Band) «СИ-БИ» 26,965 — 27,405 МГц, эти частоты не требуют регистрации, используются дальнобойщиками и автолюбителями. Допустимая по закону мощность передатчика для данного типа частот составляет до 4 Вт, примерная эффективная длина антенны — 2,78 м. Наиболее распространённый в использовании 15 канал (27.135 МГц).
3.2. LPD (Low Power Device) диапазон состоящий из 69 каналов от 433.075 МГц до 434,775 МГц с шагом 0.025 МГц. Допустимая мощность — 0,01 Вт, эффективная длина антенны — 17,3 см.
3.3. PMR (Private Mobile Radio) диапазон состоит из 8 каналов от 446,00625 до 446,09375 МГц, с шагом 0,0125 МГц. Максимально допустимая выходная мощность передающих устройств — 0,5 Вт, эффективная длина антенны — 16,8 см.
3.4. Любительские диапазоны, требующие регистрации: 144,0125-145,9875 МГц. Длина антенны — 0,5 или 1 м.
4. Особенности работы с портативными радиостанциями (рациями)
В сложных условиях рации с гарнитурой, снабжённой ларингофоном, удобнее в использовании.
Правила связи: проверить частоту, после нажатия кнопки говорить не ранее, чем через 0.5 секунды, назвать того, к кому обращаемся, представиться, уточнить есть ли связь (фразой «приём» или «как слышно?») после озвучивания сообщения отпускать кнопку не ранее, чем через 0.5 секунды. После подтверждения собеседника снова нажать кнопку и по тому же принципу передавать основное сообщение.
Пример радиосвязи:
- Первый, я второй, приём.
- Первый на связи.
- Обязательно прочитай «Курс по снижению рисков в ЧС», конец связи.
- Принял.
Портативные радиостанции поддерживают два основных диапазона частот VHF/VHF-Hi: от 136 до 174 МГц, который обеспечивает наилучшее качество связи в лесу, и UHF: от 403 до 512 МГц, который обеспечивает наилучший приём в городе.
Большинство популярных раций рассчитаны на 5 или 8 Вт, а значит превышают по мощности допустимый законодательством РФ предел. Уменьшить разрыв возможно переключившись на режим пониженной мощности в 1 Вт и используя диапазон PMR, однако нарушение при таком использовании всё равно будет, поскольку допустимая мощность будет превышена вдвое.
Большинство раций позволяет выбрать не только частоту, на которой будет производиться связь, но и субтон, который наподобие простого пароля позволяет не слышать посторонние переговоры. Включив один из аналоговых (CTCSS) или цифровых (DCS) субтонов, можно оградиться от переговоров всех, у кого не включен тот же канал и тот же субтон, тем самым отсекая чужие помехи и обсуждения на загруженной частоте. Однако следует помнить, что субтон не шифрует сообщение, а лишь не позволяет слышать его тем, у кого не включен тот же субтон. Кроме того, если на одной частоте и на одной территории работают несколько станций на разных субтонах — они будут мешать передачам друг друга. Это объясняется тем, что на одной частоте в одной зоне распространения радиосигнала, вне зависимости от субтона, может производиться только одна передача.
Некоторые рации позволяют производить автоматическое сканирование частот и субтонов, на которых они способны работать для поиска радиосигналов.
5. Средства, позволяющие частично заменить интернет
Полноценно заменить интернет в условиях ЧС невозможно, но можно воспроизвести его ключевые функции: обмен сообщениями и доступ к информации.
5.1. Обмен данными через смартфоны. Для обмена сообщениями и файлами без доступа к интернету используются технологии Bluetooth и Wi-Fi. Специальные приложения (например, Bridgefy, Briar, экспериментальный Bitchat) создают mesh-сеть (ячеистую сеть), где каждый телефон выступает узлом, передающим данные по цепочке через другие устройства, что увеличивает дальность связи. Такие приложения требуют установки и настройки до ЧС, а также их согласованного использования внутри группы. Важно учитывать, что дальность связи ограничена (десятки или сотни метров) и зависит от числа пользователей и препятствий. Кроме того, при использовании подобных приложений (особенно Bridgefy) возможны проблемы с информационной безопасностью.
В ситуации, когда доступ в сеть есть, но он нестабилен, дорог или ограничен по скорости, критически важна возможность делиться актуальной информацией внутри коллектива. В этом помогут специальные решения, такие как браузер CENO. Принцип его работы позволяет одному участнику группы, имеющему доступ к интернету, загрузить необходимые сайты (например, содержащие актуальные сводки МЧС, новости, карты или страницы со справочной информацией). После загрузки эти данные становятся доступными для других участников группы через прямое соединение между устройствами по Bluetooth или Wi-Fi, без необходимости выходить в интернет каждому пользователю. Следует учитывать, что CENO работает не на всех устройствах, кроме того, при его использовании важно помнить, что для действий, требующих конфиденциальности (почта, соцсети), необходимо использовать личный режим.
Описанные приложения наиболее эффективны в густонаселенных районах, в малолюдной местности их практическая польза резко снижается.
5.2. Дальнобойные сети на радиомодулях.
Более надёжную и дальнюю связь для текстовых сообщений обеспечивают специализированные низкоскоростные сети, такие как Meshtastic. В их основе лежат компактные устройства-модемы, оснащённые радиомодулями LoRa. Каждое такое устройство является узлом сети (нодой). Соединяясь друг с другом, они образуют децентрализованную mesh-сеть, а смартфон используется для удобного ввода текста и просмотра истории переговоров. Сеть работает в основном на частоте 868 МГц (в Европе и России), реже — 433 МГц.
«Мозгом» таких устройств служат недорогие и энергоэффективные микроконтроллеры. Например, ESP32, который снабжён Wi-Fi, или nRF52840 — он не имеет Wi-Fi, но зато кратно более энергоэффективен, что обеспечивает рекордное время автономной работы.
Устройства можно собрать самостоятельно на готовых платах, таких как Heltec V3 и T-Beam (платы основаны на ESP32), либо приобрести в виде готовых нод, например Liligo T-Echo, ThinkNode M1, SenseCAP T1000-E (платы основаны на nRF52840).
Особенность сети — автоматическая ретрансляция сообщений: если сигнал не может быть доставлен напрямую адресату, он передаётся по цепочке через соседние узлы. Для работы нужны минимум два устройства с одинаковыми настройками. Дальность связи между двумя узлами в открытой местности может достигать нескольких десятков километров.
5.3. Все перечисленные технологии требуют заблаговременных действий: установки приложений, настройки оборудования и сохранения критически важных данных. В первые часы ЧС самым надежным средством связи останутся УКВ-рации, а самым надежным источником информации — данные, сохранённые на вашем устройстве и/или распечатанные заранее.
***
Подписывайтесь, чтобы не пропустить продолжение.
***
Всё более очевидным становится то, что перед каждым из нас возрастает количество угроз и опасностей, которые казались чем-то далёким ещё несколько лет назад. Но готовы ли мы реагировать на них? Знаем ли как отвечать на вызовы стихии, как оказывать первую помощь, как сделать воду из реки пригодной для питья и как спасаться при артиллерийском обстреле? Если и знаем, то явно недостаточно. Для преодоления этого пробела я написал книгу, в которой подготовил выжимку знаний, способных спасти человеку жизнь и здоровье в чрезвычайных ситуациях.
Если вам показалось интересным содержание данной статьи – вы можете не только поддержать автора лайком, но и изучить больше по теме выживания бесплатно скачав мою книгу, главу из которой прочли только что.
Книга в формате PDF свёрстана таким образом, чтобы удобно было переходить по внутренним ссылкам в документе, а также, чтобы её можно было распечатать на листах А4 (лучше - с двусторонней печатью), и она заняла минимум места. Формат EPUB в котором также распространяется книга предполагает более удобное её прочтение на мобильных устройствах и на электронных книгах.
Скачать книгу можно по ссылкам:
В формате PDF: https://disk.yandex.ru/i/ZG0hLsqIJaFkdQ
В формате EPUB: https://disk.yandex.ru/i/qjJ6CWtbMEFJkg