Независимо от того кем используется НАЗ военными или гражданскими на суше или на воде в его составе в обязательном порядке используются средства связи. Они являются его необходимой составляющей. В составе НАЗ военнослужащих в основном средством радиосвязи служит радиостанции.
В гражданском НАЗе выбор средств связи может быть гораздо разнообразнее начиная от сотового телефона (для простого человека) так и заканчивая спутниковым. Все используемые средства связи являются беспроводными, работают на определенных частотах, имеющие свои достоинства и недостатки.
Для начала стоит ознакомится с видами радиоволн, которые подразделяются на:
1. Длинные волны (ДВ, LW (long wave),) – километровые волны диапазон радиоволн с частотой 30-300 кГц и длинной 10-1 км. Длинные волны распространяются на расстояние до 1-2 тысяч километров. Диапозон длинных волн используется для: радиовещания (148,5-283,5 кГц); радиотелеграфной связи, только позывные и азбукой Морзе; радионавигационных служб; радиолюбительской связи (135,7-137,8 кГц); передачи команд телеуправления объектами, расположенными на большой площади (электроэнергетика, освещение и пр.); передачи эталонных сигналов времени и частоты; связи с подводными объектами (подводными лодками, донными буями и др. – 9-148,5 кГц); связи с подземными объектами и подземными объектами между собой; зондирования земной и водной толщи в научных и прикладных целях.
2. Средние волны (СВ, AM, MV (medium wave), гектометровые волны) – диапазон радиоволн с частотой 300-3000 кГц (0,3-3 МГц) и длинной волны 1-0,1 км. Средние волны способны распространятся на сотни и тысячи километров благодаря огибанию земной поверхности и отражению от ионосферы, что значительно увеличивает дальность и уверенность распространения радиосигнала в ночное время.
3. Короткие волны (КВ, SW (shot wave), декаметровые) - диапазон радиоволн с частотой 3-30 МГц и длинной волны 100-10 м. Также они могут именоваться как высокочастотный диапазон (ВЧ). Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. За счет многократных отражений от ионосферы и Земли они могут распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи.
4. Ультракороткие волны (УКВ) - название диапазона радиоволн, объединяющего метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны (или диапазоны очень высоких частот - ОВЧ, ультравысоких частот - УВЧ, сверхвысоких частот - СВЧ и крайне высоких частот - КВЧ). То есть это все радиоволны, длина которых менее 10 м, - такая классификация сложилась в учебной и технической литературе, издаваемой в СССР и России. Ультракороткие волны могут иметь длину 10 м-0,1 мм и частоту от 30 МГц до 3000 ГГц. Распространение УКВ происходит в основном в пределах прямой видимости. Существенная особенность УКВ (исключая низкочастотную часть диапазона метровых волн) - отсутствие регулярного зеркального отражения от ионосферы Земли. Вместе с тем значительное влияние на распространение УКВ оказывает тропосфера. В тропосфере происходит рефракция (преломление) луча радиоволны, а также возникают другие механизмы, способствующие распространению УКВ в дециметровом диапазоне на расстояния, превышающие расстояние прямой видимости, — эти особенности используются в тропосферной радиосвязи. УКВ широко применяются в системах радиосвязи (мобильной, любительской и профессиональной), радиовещания и телевидения. Большинство таких систем работает в пределах зон прямой видимости. Увеличение дальности связи между стационарными объектами достигается применением радиорелейных линий. УКВ используются также в системах радиолокации, ближней радионавигации, в спутниковой и космической радиосвязи.
Метровые волны (МВ,LB (low band), VHF (very high frequency), ОВЧ - очень высокие частоты) - диапазон радиоволн с частотой 30-300 МГц и длинной волны 10-1 м. Метровые волны распространяются в пределах прямой видимости на расстояния до нескольких десятков километров. Характеристики распространения метровых волн существенно зависят от рельефа местности и типа подстилающей поверхности.
Дециметровые волны (ДМВ (ДЦВ), UHF (ultra high frequency), УВЧ - ультравысокие частоты) - диапазон радиоволн с частотой 300-3000 МГц (0,3-3 ГГц) и длинной волны 1м-10 см. Для передачи дециметровых волн, как правило, используются коаксиальные кабели. При передаче с помощью антенны используются параболические антенны или антенны «волновой канал». При распространении вдоль земной поверхности дециметровые волны распространяются только в пределах прямой видимости и передача, при нормальных условиях, более чем на 100 километров затруднена. Дециметровые волны используются для: радиорелейной связи, радиолокации, сотовой связи, Wi-Fi, телевидение.
Сантиметровые волны (СМВ, SHF (super high frequency), СВЧ – сверх высокие частоты) - диапазон радиоволн с частотой 3-30 ГГц и длинной волны 10-1 см.
I. Радиостанции.
В автономных условиях в основном используют радиостанции на коротких и ультракоротких радиоволнах.
1. Радиостанция Р-855УМ, Р-855А1, Р-855А1М
Для начала стоит рассмотреть армейскую радиостанцию Р-855УМ (Р-855А1) с батареей «Прибой» которая входит в состав НАЗ авиации и космонавтов.
Аварийно-спасательная радиостанция индивидуального пользования Р-855 (УМ, А1) предназначена для радиосвязи члена экипажа, потерпевшего аварию (покинувшего самолет), с поисковыми средствами службы спасения и привода их к месту нахождения экипажа (Р-855А2 имеет только режим работы «МАЯК»). Данная радиостанция имеет множество разновидностей и названий, но одинаковые характеристики
Рабочие характеристики:
Рабочая частота:
Р-855УМ – 121,5 МГц (международная частота сигнала бедствия)
Р-855А1 – 121,5 и 243 МГц (аварийно-спасательные службы) - выбирается пользователем самостоятельно
Р-855А1М – 406,037 МГц (учебная частота для спасателей). Также данная частота служит для передачи радиосигнала в качестве маяка местоположения радиостанции.
По частоте сразу видно, что радиостанция является УКВ радиостанцией работающей на метровых волнах. Исключением является учебная частота, которая является дециметровой.
Мощность передатчика:
Режим «Связь» - 0,1 Вт
Режим «Маяк» 0,5 Вт
По мощности она не отличается от любой маломощной гражданской радиостанции
Дальность связи с однотипными радиостанциями:
На суше – до 800 м
На море – до 3000 м
Дальность связи с радиостанциями Р-832М, Р-862 и т.д. на высоте:
Высота до 1 км - до 25-35 км
Высота до 3 км - до 50-55 км
Высота до 10 км - до 300км
По дальности видно, что чем выше приемник, тем дальше связь. На этот параметр влияет эффект прямой видимости распространения УКВ волны.
Высота антенны радиостанции 60 см.
2. Гражданские радиостанции в свободной продаже.
Гражданские радиостанции, находящиеся в открытой продаже по своим характеристикам в принципе ничем не уступают радиостанции, которую закладывают в НАЗ военных летчиков и космонавтов, что было показано на определенных характеристиках данной радиостанции. Некоторые из них требуют регистрации в Роскомнадзоре, а некоторые можно использовать без регистрации. Существенным недостатком гражданских радиостанций является их строгое ограничение по частотам радиосигнала.
Из набора гражданских радиостанций можно приобрести следующие радиостанции:
Портативные (носимые радиостанции) мощностью 5-8 Вт, которые носятся с собой и имеют небольшие габариты и вес.
Автомобильные, судовые (возимые) – устанавливается на панели автомобиля речного, морского судна, аналогично автомагнитоле, запитывается от автомобильного аккумулятора, антенна которой соединяется с самой радиостанцией коаксиальным кабелем и устанавливается на крыше автомобиля или мачете судна.
Стационарные радиостанции (базовые рации) – автомобильная радиостанция, которая устанавливается на столе у диспетчера, питающаяся от блока питания 13,8 В, антенна которой соединена с самой радиостанцией коаксиальным кабелем, вынесена за пределы помещения и установлена на как можно высокой мачте, на крыше самого высокого здания.
В НАЗах используются портативные либо автомобильные (судовые) радиостанции.
Они подразделяются на:
1. Коротковолновые (КВ)
К ним относятся CB (Citizen's Band) «Гражданский диапазон». Которые имеют конкретный урезанный диапазон частот в пределах 27 МГц и длинной волны 11 м. Конкретно диапазон частот «Си-Би» станций составляет 26,960-27,410 МГц (26960-27410 кГц) и длиной волны 11,13-10,9 м.
Главным недостатком данных радиостанций является, длинна их антенны, которая равна четверти длины волны в штыревом исполнении и составляет 2,7 м, а в намотке половине - 5,4 метра. Если на автомобиле или стационарном варианте еще можно использовать полноразмерную антенну, то в портативном варианте данную антенну очень сильно укорачивают, что влияет на дальность связи.
Но даже при таком недостатке у данных радиостанций имеются преимущества перед другими видами радиостанций УКВ радиостанций. Например, Си-Би радиостанции имеют преимущество над самыми распространенными LPD (433 МГц) и PMR(466 МГц) диапазонами при использовании в условиях леса и пересеченной местности. Это связано с тем, что волна может огибать препятствие размером меньшее, чем половина длины волны. Соответственно, что при длине волны в 11 метров проблемы у радиоволны исходящей из Си-Би станции начнутся при огибании препятствия размером более 5-ти метров, в то время как у LPD и PMR при их длине волны в 70 см уже предмет, являющийся препятствием с размерами 35 сантиметров и более вызовет серьезные проблемы.
Дальность связи с использованием Си-Би радиостанции:
Между базовыми станциями - 15-80 км
Между базовой станцией и автомобилем - 15-40 км
Между базовой станцией и портативной - 3-10 км
Между автомобилями - 5-15 км
Между автомобилем и портативной - 2-7 км
Между портативными - 1-5 км
Данные по дальности связи усреднены и являются для большинства случаев, хотя в исключительных случаях в реальности известны случаи, когда они были превышены в 2-3 раза.
Для работы с Си-Би радиостанцией регистрация не требуется.
2. Ультракоротковолновые (УКВ):
2.1. LB (Low Band) низкочастотный метровый диапазон – диапазон между КВ и УКВ диапазоном с частотой 30-88 МГц и длиной волны 10-3,4 м. Для гражданской связи выделен диапазон частот 33-57,5 МГц с длинной волны 9-5,2 м. Данный диапазон имеет границу с телевизионными частотами, поэтому верхний порог по частотам в этих радиостанциях ограничен. Недостатками тут являются та же проблема, что и у Си-Би станций с антенной и дополнительно цена радиостанции по сравнению с другими УКВ радиостанциями, которые стоят дешевле, чем LB радиостанция. Длина штыревой антенны у LB радиостанции должна быть в пределах 2,3-1,3 м - штыревая, а намотанная спиралью - 4,5-2,6 метра. Таким образом, также на портативных радиостанциях приходится очень сильно обрезать антенну, в результате чего теряется дальность связи. По своим параметрам LB станции немного уступают Си-Би станциям по характеристикам в автономных условиях. Препятствием для волн LB радиостанции являются предметы размером от 1,7-5 метров в зависимости от длины волны частоты, на которой радиостанция работает. Достоинством радиостанций работающих в этом диапазоне является хорошее огибание неровностей ландшафта радиоволной и распространением за пределы видимости. Поддерживается хорошая устойчивая связь при работе стационарной станции с автомобилем.
Для пользования данными радиостанциями необходима регистрация.
3. VHF (very high frequency) 136-174 МГц - очень высокочастотный метровый диапазон
Максимальная дальность вещания VHF радиостанции - 160 км.
Данные станции показывают себя хорошо в условиях пересеченной местности, горах, равнинной местности и на воде. К нему относятся радиостанции сухопутного и «морского» диапазона. Иначе называемый двухметровый диапазон с длинной волны 2,2-1,7 м. Длина антенны необходима 55-42,5 см в штыревом варианте или 1,1-0,85 м в витом исполнении. Достоинствами данных радиостанций является, небольшая антенна, которую дает нормальную радиосвязь, немного уступающую Си-Би и LB радиостанциям по дальности.
На суше применяют радиостанции с частотами 136-174 МГц и длинной волны 2,2-1,7 м. В случае использования радиостанции в стационарных условиях, очень важную роль играет высота установка антенны, для увеличения дальности радиостанции требуется максимально высокая точка установки базовой антенны.
Для любительской радиосвязи для радиолюбителей на вторичной основе частоты в полосе 144-146 МГц.
Максимальная дальность вещания базовой станции - 40 км в зависимости от высоты подъема антенны
Максимальная дальность автомобильной радиостанции - 3-30 км в зависимости от рельефа и плотности застройки
Максимальная дальность портативных радиостанций - 1-15 км в зависимости от рельефа местности и высоты подъема антенны
Дальность связи с использованием VHF радиостанции:
Между базовыми станциями - около 50 км, в зависимости от рельефа местности
Между базовой станцией и автомобилем - около 30 км в зависимости от рельефа местности
Между базовой станцией и портативной - 3-10 км в зависимости от рельефа местности
Между автомобилями - 5-20 км в зависимости от местности
Между автомобилем и портативной - около 5 км в зависимости от рельефа местности
Между портативными - 1-5 км
«Морским» диапазоном считаются радиостанции с частотами 156-174 МГц и длиной волны 1,9-1,7 м. Самой важной является частота 156,800 МГц или известная как «16 канал». По «16 каналу» передают сигнал бедствия и вызывают помощь.
Также стоит запомнить на морском диапазоне частоту 156,300 МГц - на ней поддерживается связь с воздушными судами, участвующими в поисково-спасательной операции.
Дальность связи с использованием VHF радиостанции:
Между базовой станцией оборудованной вышкой и кораблем с высотой антенны около 90 м - около 60 морских миль (166,68 км)
Между базовой станцией, на берегу оборудованной вышкой и яхтой с высотой антенны 9 м - около 35 морских миль (64,82 км)
Между базовой станцией и портативной - около 15 морских миль (27,78 км)
Между яхтами при высоте антенны 9 метров - около 15 морских миль (27,78 км)
Между яхтой с высотой антенны 9 м и катером с портативной радиостанцией - около 10 морских миль (18,52 км)
Между катерами с портативными радиостанциями - около 5 морских миль (9,26 км)
4. UHF (ultra high frequency) – ультравысокочастотный дециметровый диапазон.
Максимальная дальность вещания радиостанции UHF - 60 км
Достоинствами UHF радиостанция в отличии от VHF является то, что ее антенна короче, благодаря чему ее проще устанавливать.
Недостатками ее является то, что ее радиоволна гораздо короче VHF станции, благодаря чему на пересеченной местности имеет меньший радиус действия и подходит для связи в радиусе километра, за исключением открытого пространства. Передача ограничена визуальным горизонтом, радиотрансляторы должны передавать на большие расстояния (например, за пределы прямой видимости). Из-за более высоких частот UHF-радио требует больше энергии, быстрее расходует заряд батареи и требует более частой подзарядки.
4.1 Речной диапазон 300-360 МГц - используется для связи с речными судами и службами между собой. Речные рации используются для безопасной навигации, подачи и приема сигналов бедствия, согласования спасательных операций, приема погодных и навигационных оповещений, для связи между собой и яхт-клубами, для безопасного и быстрого прохождения шлюзов. Длина волны речного диапазона 1-0,88 м. Длина необходимой антенны для данного диапазона необходима 25-22 см в штыревом исполнении или 50-44 см - в витом варианте. Бывают речного и сухопутного назначения.
Условия радиосвязи сильно отличаются от связи в море. Реки часто имеют кривые русла и высокие берега, которые часто ухудшают сигнал, а иногда полностью мешают его прохождению. Обычно дальность связи не превышает 8 миль (≈15 км)
Дальность связи с использованием VHF радиостанции:
Между базовой станцией оборудованной вышкой и судами - около 40 км
Между судами - до 20-37 км
Между судами с портативными радиостанциями - до 15 км
Между судном и портативной радиостанцией на берегу - до 10 км
Между портативными рациями на берегу - до 5 км
Основные частоты и каналы речной радиостанции:
300,050 МГц (2 канал) - для связи между судами
300,100 МГц (3 канал) - для связи с диспетчерами шлюзов и плотин
300,150 МГц (4 канал) - для связи с различными службами речного флота
300,200 МГц (5 канал) - для вызова судов, согласования порядка расхождения и обгона при маневрировании и передачи сигналов бедствия
336,200 МГц (25 канал) - для связи маломерных судов, клубы, стоянки
300,125 МГц (25 и 43 каналы) - для связи между яхтами
4.2 UHF 400-520 МГц – радиостанции, где радиоволны очень компактны и имеют сильное проникновение сигнала, что позволяет UHF общаться через препятствия (например, стены, бетон), он практичен в застроенных помещениях, внутри помещений и в городских застройках. Длина волны данного диапазона 75-57 см. Длина необходимой антенны для данного диапазона необходима 19-14 см в штыревом исполнении или 37,5-28,5 см - в витом варианте.
Базовые - до 40 км, в зависимости от высоты подъема антенны
Автомобильные - 3-30 км в зависимости от рельефа местности и плотности застройки
Портативные - 1-10 км в зависимости от рельефа местности и от высоты подъема антенны
Дальность связи с использованием VHF радиостанции:
Между базовыми станциями - около 70 км, в зависимости от рельефа местности
Между базовой станцией и автомобилем - около 30 км в зависимости от рельефа местности
Между базовой станцией и портативной - 3-10 км в зависимости от рельефа местности
Между автомобилями - 5-20 км в зависимости от местности
Между автомобилем и портативной - около 5 км в зависимости от рельефа местности
Между портативными - 1-5 км
4.3 LPD (Low Power Device) 433,075-434,775 МГц - маломощные радиостанции с мощностью передатчика не более 0,01 Вт (10 мВт) и встроенными антеннами. Длина волны данных радиостанций 69 см. Длина необходимой антенны для данного диапазона 17,5 см - в штыревом или 35 см - в витом исполнении. Имеет встроенные 69 частот с шагом 25 кГц. Дальность связи данных радиостанций 1-3 км.
4.4 PMR (Personal Mobile Radio) 446-446,100 МГц – маломощные радиостанции с мощностью передатчика не более 0,5 Вт (500 мВт) и также встроенной антенной. Длина волны данного диапазона радиостанций 67 см и необходимой длиной антенны 17 см в штыревом исполнении либо 33,5 см - витом. Радиостанции данного диапазона также имеют встроенные 8 частот с шагом 6,5 кГц. Дальность связи радиостанций такая же как и LPD станций 1-3 км.
Факторы, влияющие на дальность радиосвязи:
1. Правильно подобранная антенна радиостанции. Длина антенны на радиостанции равна ¼ или ½ длине волны. Неправильно согласованная антенна приводит: к уменьшению сигнала и дальности связи, высокое энергопотребление, повреждение устройства при отводе избыточной мощности обратно на станцию.
2. Главным фактором является высота поднятой передающей и приемной антенны над горизонтом. Например, дальность связи между двумя станциями «с руки» h=1,5 метра в идеальных условиях (например, поле) может составить 8-10 км. Дальность связи легкового автомобиля h=3 м с базовой станцией, антенна которой установлена на крыше 9-ти этажного дома при высоте h=30 м, работающих 27-ми мегагерцовых станциях, составит около 30 км.
3. В реальных условиях от рассчитываемой из-за оказания влияния следующих факторов: рельефа местности, погодных условий, плотности леса (при использовании на пересеченной местности), времени года, уровня электропомех (наличие промышленных объектов, линий электропередач и т.п.)
Выбор гражданских радиостанций в продаже очень большой от разных фирм производителей, представленных в аналоговом или цифровом исполнении со своими достоинствами и недостатками. Поэтому при приобретении радиостанции и работой с ней стоит помнить следующее:
1. Радиостанции имеют определенные радиочастоты на которых могут производить связь и совмещаются только с работающими на таких же радиочастотах. Например, радиостанция ,работающая на частотах 136-174 МГц не сможет производить радиосвязь с радиостанцией, работающей на частотах 400-520 МГц.
2. Определится в каких условиях будет работать радиостанция. Например, "речной диапазон" используется в судоходстве на внутренних водах (реках) и вся связь происходит на частотах 300-360 МГц и используя в открытом море она будет бесполезна так как необходим "морской диапазон" 156-174 МГц. Для связи на дорогах дальнобойщики используют Си-Би диапазон 27 МГц.
3. Установить на радиостанцию правильно подобранную антену. Например, для УКВ радиостанции работающей на частотах 136-174 МГц (2-х метровый диапазон) нужна длина антенны 55 см при 1/4 от длины волны или 1,1 м при длине 1/2 от волны. Установив на нее антену длиной 1,5 м или 25 см качество и дальность связи не улучшится.
4. Дальность связи радиостанции можно увеличить только за счёт высоты подъема антенны радиостанции, используя для этого деревья, телескопические мачты для антенн, используя усилители.
