21 世紀の技術的課題と地政学的な問題に直面する HF ラジオ

国際電気通信連合 (ITU) は HF 帯域を 3 ~ 30 MHz の間に配置し、技術的な使用によりその使用範囲は 2 ~ 30 MHz に拡張されます。スペクトルのこの部分は、利用可能な帯域幅に関して制限されていますが、特に注意する必要があります。 HF ドメインを習得することは、海洋、サイバー、航空、宇宙のドメインと同様、電気通信および電子戦の観点から見ると主要な分野です。物理的な国境が存在せず、大陸間を移動できるため、戦略的な深みが生まれます。

電離層の反発システムを通じて全世界をカバーする波の能力は、無線の初期から確かに知られている範囲であることを明らかにしていますが、接続を確立するための要件という点では依然として非常に厳しいものです。 

HF 範囲: 弱点と強み。

60 年代に最初の静止通信衛星が導入されるまでは、移動局間のリンクを確立するには HF 無線が唯一のソリューションでした。無線オペレーターのノウハウは不可欠であり、環境条件を評価し、時間帯や季節に応じて最適な周波数を選択し、送信機の流量を調整し、災害が発生した場合にはメッセージを再送信する必要がありました。損失…

衛星の到着により、オペレーターの作業が簡素化され、新しく価値のあるサービスがもたらされますが、同時に新たな制約も表面化します。実際、静止衛星上でリンクを確立するには、衛星の照準を合わせることができる必要がありますが、制限された空間 (建物、起伏、森林など) 内を移動し、地理的にカバー範囲が制限されている場合には、これは必ずしも容易ではありません。たとえば、インマルサット サービスは次のとおりです。北または南が 75 度または 76 度までのみ可能です (65 度からはスループットが低下します)。さらに、このテクノロジーは依然として高価であり、衛星リンクの価格が依然としてその覇権への障壁となっています。

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現代の兵器システムにおける通信ニーズの増大と継続的なニーズにより、HF 帯域は新たな息吹を得ることができました。

他の要因も、特に 90 年代に HF の使用の減少につながった可能性があります。高速な V/UHF リンク、GSM の出現、速度の制限された HF モデムなどです。当時、新たなニーズに直面していました。ネットワーク (画像とビデオ) では、HF の設備が不十分であるように見えます。しかし、この周波数帯域の利点は、山、ジャングル、渓谷、水深数メートルの下、つまり他の周波数範囲が動作できないことが多い環境でも信号を受信できる柔軟性にあります。

可能な限り正確かつ最新のものにするために、衛星サービスプロバイダーの努力に注目する必要があります。実際、北極の戦略的側面により、インマルサットのような企業は、グローバル エクスプレスの進化の一環として、9 つの高楕円軌道衛星「北極衛星ブロードバンド」に投資することになりました。イーロン・マスク氏の有名なスペースX打ち上げ機は、2022年末にファルコンXNUMXロケットでXNUMX基の衛星を打ち上げると予想されている。

なぜこの極地について言及するのでしょうか?たとえば、パリ/ニューヨークのフライトに乗るときに、(必然的に) 気づかないうちに HF 帯域を消費します。大圏ルートは非常に北に進みます。旅客機は定期的に HFDL システム (高周波データリンク) を介して HF でその位置を送信します。このデータ送信周波数には軍事的な意味はありませんが、これには理由があります。運用コストが非常に低く、航空リソースの冗長性が必要です。 3000 台以上のデバイスが装備されており、トラフィックは月間 4 万以上のメッセージに相当します。 

HF 範囲: 習得するには複雑な環境ですが、技術的な改善は継続的に行われます。

HF 接続が特別なのは、伝播条件に関する完璧な知識と理解を必要とすることです。明らかに、太陽活動により接続を確立することが実質的に不可能な(まれな)状況(停電)から、信号が異常に増幅される状況(有名なダクトやその他の非常に規則的な海面導管の場合)に移行する可能性があります。高熱)。伝播は、その 2 つの極端の間で、複数のパスによる同じ信号の受信の分担、受信時の電力の変動 (フェージング現象)、国際電気通信連合の 3 つの異なる地域から来る信号間の干渉を生成します。 

オペレータの作業を容易にするために、自動リンク確立 (自動リンク確立 2G、次に 3G) は、最適な周波数での自動選択と IP アドレス指定への収束の機能を備えたステーション間の通信に革命をもたらします。マン・マシン・インターフェースは、ソフトウェア・インターフェース無線 (Software Defined Radio) によっても進化します。 

しかし、今日 HF が有利な立場にあるのは、スループットの明らかな向上です。約 3 kHz の 100 以上のチャンネルを同時に組み合わせることで、速度は XNUMX kbps を超えることができ、THALES HFXL/Salamander のようなプロジェクトは、この立派な時代に新たな刺激を与えています。

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THALES HFXL モデムは、衛星を使用せずに 100 kbps 以上のトランスホライズン HF データ接続ソリューションを提供します

アンテナの配置の問題はまだ解決されていません。フランスは伝播計算とネットワーク計画の分野で遅れをとっていません。私たちは、この周波数範囲に関する特別な取り組みを行った ATDI 社の取り組みに敬意を表しなければなりません。

HF 範囲: 従来のユーザーと新規ユーザー

この範囲には多くのユーザーがいます: 緊急サービス、アマチュア無線、外交サービス、戦術軍事データ送信、大洋横断飛行中の民間航空音声、海上監視ヘリコプター、航空データリンク、軍および民間海軍、軍空軍および陸軍、治安サービス、商用アナログまたはデジタルラジオなど。

しかし、HF 帯域のユーザーの 1 人は、その帯域幅の広さから際立っています。それは、スペクトル上に非常に特殊な特徴を持つレーダーであり、戦略的航空監視だけでなく沿岸海上監視にも存在します。

HFレーダーの普及

このすでに制限されている帯域内では、レーダーの使用が年々強化されています。レーダー等価表面積 (SER) がよく研究されている目標に直面すると、HF レーダーが際立っています。HF では大気中の損失がはるかに低く、多くの国がこの周波数範囲で動作するレーダーを開発または設置しています。主に、沿岸監視専用のシステムと航空監視専用のシステム (Over The Horizo​​n Radar) の 2 種類のシステムが存在します。

沿岸 HF レーダーはマルチスタティックです。つまり、複数の送信機で送信し、複数の受信機で垂直偏波で受信し、海面での表面波による伝播を探索します。当初は海流の測定に使用されていましたが、現在では次のことが可能になります。約200海里にわたる水面監視を確保し、排他的経済水域監視の問題に対応します。米国 (CODAR 社と)、フランス (ストラディバリウス プロジェクト)、ドイツ (WERA)、イタリア、スペイン、クロアチア、中国、ロシア、サウジアラビア、モロッコ (とりわけ) はこれらのレーダーを使用しており、次のような異常な気象現象も監視できます。津波。

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diginextによるフランス製ストラディバリウスの動作プレゼンテーション

これらの表面波レーダーは、多くの場合、周波数変調連続波 (FMCW) で送信します。

OTH レーダーは、非常に長いパルス繰り返し時間のパルス送信でより頻繁に「航空監視」を目的としています。つまり、理論上の最大監視距離 6000 キロメートルに合わせてリスニング時間が調整されています。このタイプのレーダーのユーザーは、オーストラリアのJORNプロジェクト、フランスのノストラダムス、米国、英国のアクロティティ(キプロス)にある冥王星レーダー(FMCW)、イランのガディールレーダー、ロシアのレゾナン人およびコンタイナーである。レーダー、イスラエル、中国、ルーマニア、ウクライナ…これらのシステムの特徴は、送信機あたり少なくとも 25 kHz の帯域幅であり、中国では 160 kHz、イランでは 1 MHz (約 28 MHz) に達することもあります。ちなみに、一般的なユーザーが占有する単側波帯の帯域は 3 kHz 未満です。

HF スペクトルでの毎日の衝突

この範囲では、民間ラジオへの干渉によって州が衝突することも見られる。このように、中国は自国領土に向けられた台湾のラジオ「希望の音」の放送を定期的に妨害し、韓国は北朝鮮の公式ラジオの放送を妨害し、エチオピアはエリトリアのラジオにHF妨害装置を使って妨害している。

非国家主体の観点からは、準拠していない使用も存在します。インド洋、特にアラビア海の表面には、違法行為で知られるこの海域にも海賊が存在します。周波数割り当ての制限に関する知識が不足しているため、海上以外の周波数で交換することがよくあります。彼らの違法行為は周波数帯の占有にも関係していることがわかり、無線の世界ではこの種の占有者を「侵入者」と呼びます。

より平和的な例として、大西洋では、これらの「侵入者」は、音声で送信する漁師と、漂流する漁網に関連付けられたビーコンで構成されます。より一般的には、世界中で、特定のロシアの軍事送信システムが定期的に割り当てを外され、公式ユーザーに干渉しています。 

カサンドラをプレイしなくても、受信電力が依然として低い海底ケーブルと衛星リンクに対する複合攻撃(物理的および/またはサイバー)のプリズムを通じて、将来の対立を想定することは可能です。ケーブルと衛星の地上/遠隔測定セグメントの両方のインフラストラクチャが脆弱性を示す可能性があり、これに関連してHFは、競争力のある速度を確保するためにモビリティ、素朴さ、高度な変調を組み合わせた安全な通信の優先手段に戻るでしょう。

ミカエル・ライオット

電子戦スペシャリスト

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リゾー・ソシャウ

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