Предложения в ППНО МСЭ-R M[UAS-BANDS-NEW-ALLOC] (стр. 3 )

Рисунок 1 иллюстрирует рассматриваемый сценарий, при котором помехи, создаваемые бортовым передатчиком UAS, попадают в основной лепесток ДН антенны бортового приемника системы ALS. При этом полагалось, что коэффициент шума приемника составляет 10 дБ, КУ приемной антенны равен 8 дБи, полоса пропускания приемника ALS составляет 3 МГц. При указанных параметрах защитное расстояние для системы ALS, определённое в соответствии с (1), в рассматриваемом случае составляет 737 км (См. Табл.1), что существенно больше расстояния прямой видимости до UA 677 км, (См. Табл.1) для самолета при высоте захода на посадку.

Рисунок 1

3. UAS и MPR

Рисунок 2 иллюстрирует рассматриваемые сценарии, при которых помехи, создаваемые бортовым передатчиком БАС, попадали в основной лепесток или в боковые лепестки ДН антенны бортового приемника системы MPR. Полагалось, что КУ антенны по основному лепестку ДН составляет 30 дБи, а по боковым лепесткам КУ антенны равен 13 дБи. Полоса пропускания приемника MPR полагалась равной 0,5 МГц, а коэффициент шума приемника MPR равным 8 дБ. Полученные результаты показали, что для обоих случаев необходимые защитные расстояния 29 572 км и 4177 км (cм. Табл.1), определённые в соответствии с (1), превосходят дальность прямой видимости более 903 км. (cм. Табл.1).

Рисунок 2

4. UAS и SBR

Рисунок 3 иллюстрирует рассматриваемые сценарии, при которых помехи, создаваемые бортовым передатчиком UAS, попадали в основной лепесток или в боковые лепестки ДН антенны наземного приемника системы SBR. Полагалось, что КУ антенны по основному лепестку ДН составляет 43 дБи, а для боковых лепестков КУ антенны равен 24 дБи. Полоса пропускания приемника SBR полагалась равной 25 МГц, а коэффициент шума приемника SBR равным 6,5 дБ. Полученные результаты показали, что для обоих случаев необходимые защитные расстояния 23119 км и 2594 км (cм. Табл.1), определённое в соответствии с (1), превосходит дальность прямой видимости (более 464 км, cм. Табл.1).

Рисунок 3

5. UAS и RSMS

Рисунок 3 иллюстрирует рассматриваемые сценарии, при которых помехи, создаваемые бортовым передатчиком БАС, попадали в основной или в боковые лепестки ДН антенны бортового приемника системы RSMS. Полагалось, что КУ антенны RSMS по основному лепестку ДН составляет 13 дБи, а по боковым лепесткам равен –4 дБи, полоса пропускания приемника RSMS полагалась равной 2,0 МГц, а коэффициент шума приемника RSMS равным 6 дБ. Полученные в соответствии с (1) результаты показали, что в случае помех по основному лепестку ДН необходимое защитное расстояние 2787 км (см. Табл.1), превосходит дальность прямой видимости (более 611 км, см. Табл.1). В случае помех по боковым лепесткам оно составляет 394 км.

Рисунок 4

6. Выводы

Проведенные исследования показали, что совместимость БАС с системами ВРНС в полосе частот 15,4-15,5 ГГц возможна только на основе частотно-территориального планирования, выполнить которое весьма затруднительно в связи с большим количеством UAS, предполагаемых к одновременному использованию в необособленном воздушном пространстве.

Следует также отметить, что при проведении данных исследований рассматривались только дуэльные сценарии помехового воздействия передатчика UA на приёмники ВРНС. Учёт множественной помехи, связанный с планируемым массовым применением UA в неразделённом воздушном пространстве к существенному увеличению полученных защитных расстояний.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ДОПОЛНЕНИЯ 2

Исследования совместимости между ВП(R)С и РАС в смежной полосе (15.35‑15.4 ГГц)

TBD

1. Общие положения и исходные данные

При проведении исследований совместимости рассматривался сценарий возможных помех, показанный на Рисунке 1 с учетом следующих ограничений и допущений:

1) Передатчик UA может создавать вредную помеху приемнику системы РАС как по главному лепестку, так и по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны РАС;

2) Использована модель распространения в свободном пространстве в соответствии с Рекомендацией МСЭ-R Р.528;

3) Технические характеристики и критерий защиты РАС соответствуют Рекомендации МСЭ‑R RA.769.

Рисунок 5

Для анализа совместимости наземного приемника РАС и бортового передатчика UA использовался критерий предельно возможного уровня помех Imax на входе приемника РАС:

I = Imax, (4)

который в рассматриваемом диапазоне частот составляет –202 дБВт.

Следует отметить, что данный критерий, приведенный в Рекомендации МСЭ‑R RA.769 является весьма жёстким, что объясняется весьма высокими требованиям к чувствительности приёмников РАС, обусловленными их целевым назначением.

Мощность внеполосных помех I (Вт), создаваемых передатчиком UA на входе приемника РАС, определяется с помощью выражения:

, (5)

где:

Рua: мощность внеполосных помех от передатчика UA, излучаемая в полосе частот приемника станции РАС (Вт);

Gras (θ): коэффициент усиления антенны приемника системы РАС в направлении на источник помехи. (Здесь θ – угол между положением максимума ДН антенны приемника РАС и направлением на источник помехи);

λ: длина волны (м);

R: расстояние разнесения между передатчиком UA и приемником РАС (м).

Для оценки величины Рua воспользуемся следующими дополнительными предположениями.

Будем полагать, что:

а) Известна полоса ΔFua основного излучения передатчика UA.

b) Известна мощность Рmain излучения передатчика UA в основной полосе.

c) Спектр сигнала UA смещен относительно верхней границы распределения РАС таким образом, что уровень внеполосных излучений в полосе частот РАС не превосходит -60 дБ по отношению к максимуму (Kua = Sua / So-o-b ua = 60 дБ).

d) Приемник РАС имеет рабочую полосу ΔFras, равную 50 МГц (в диапазоне 15,35-15,4 ГГц).

2. Оценка совместимости

С учетом принятых предположений, выражение для Рua может быть получено в следующем виде:

. (6)

Используя выражения (4)−(6), получим следующее соотношение для определения минимального защитного расстояния R (км), обеспечивающего совместимость рассматриваемых систем:

, (7)

где соответствующие величины имеют следующую размерность: Gras(θ) (дБи), Рmain (дБВт), F (ГГц), Kua (дБ), ΔF (кГц), ΔFras (кГц), θ (град.).

В расчетах были использованы следующие исходные данные: Рmain = 30 дБВт; Imax = −202 дБВт; ΔFua = 75 кГц; ΔFras = 50 000 кГц; F = 15,375 ГГц. Полагалось, что бортовой передатчик UA находится на высоте 12 000 м, высота антенны приемника РАС равна 10 м. Для данного взаимного расположения бортового передатчика UA и приемника РАС расстояние прямой видимости составляет 464 км.

Результаты расчетов представлены в Таблице 2.

Таблица 2

θ (град.)	0	1	2	3	5	10	15	20	25	30	34–80	80–120	120–180
Gras(θ) (дБи)	84	29	21,5	17	11,5	4	−1,3	−5	−8	−10,3	−12	−7	−12
R − мини-мальное защитное расстояние (км)	*)	449 971	189 751	113 027	600 045	25 303	13 746	8 978	6 356	4 877	4 010	7 131	4 010
Требуемое расстояние разнесения	Равно расстоянию прямой видимости (464 км)
*) Превышает расстояние до границы дальнего космоса.

Как видно из Таблицы 2, необходимые защитные расстояния превосходят расстояние прямой видимости, которое можно использовать в качестве координационного.

3. Выводы

Анализ результатов расчетов показывает, что совместимость бортового передатчика UA и приемника РАС не обеспечивается при любых направлениях максимума диаграммы направленности антенны РАС на расстояниях, равных расстоянию прямой видимости (464 км), что обусловлено крайне жесткими ограничениями на мощность помех на входе приемника РАС.

Следует также отметить, что при проведении данных исследований не учитывались частотно-избирательные свойства приемника РАС. Их учет может привести к необходимости применения более жестких мер подавления внеполосного и основного излучений UAS.

[1] Этот документ был обсуждён и согласован в рамках работы РГ ВКР-12/АР-12 РСС