HF rádio, ktoré čelí technickým výzvam a geostrategickým problémom 21. storočia

Medzinárodná telekomunikačná únia (ITU) umiestňuje HF pásmo medzi 3 a 30 MHz, technické využitie rozširuje jeho využitie od 2 do 30 MHz. Táto časť spektra, aj keď je obmedzená vzhľadom na dostupnú šírku pásma, si zaslúži osobitnú pozornosť. Zvládnutie HF oblasti je hlavnou oblasťou z hľadiska telekomunikácií a elektronického boja, ako je námorná, kybernetická, vzdušná a vesmírna oblasť. Neprítomnosť fyzických hraníc a jej schopnosť vykonávať medzikontinentálne cesty jej dodáva strategickú hĺbku.

Táto schopnosť vĺn pokryť celý svet systémom ionosférických odrazov odhaľuje rozsah určite známy už od počiatkov rádia, no stále veľmi náročný z hľadiska požiadaviek na nadviazanie spojenia. 

Rad HF: slabé a silné stránky.

Až do predstavenia prvých geostacionárnych telekomunikačných satelitov v 60. rokoch XNUMX. storočia bolo HF rádio jediným riešením na vytvorenie spojenia medzi mobilnými stanicami. Podstatné bolo vtedy know-how radisty, musel vyhodnotiť podmienky prostredia, vybrať najlepšiu frekvenciu podľa denných hodín, ročných období, prispôsobiť prietok svojho vysielača, preniesť svoje správy v prípade straty…

Príchod satelitu zjednoduší operátorovi prácu, prinesie nové a hodnotné služby, ale aj vynesie na povrch nové obmedzenia. Vytvorenie spojenia na geostacionárnom satelite si skutočne vyžaduje schopnosť zamerať satelit, čo nie je vždy jednoduché pri pohybe v obmedzených priestoroch (budovy, reliéf, lesy atď.) a má geograficky obmedzené pokrytie: Napríklad služby Inmarsat sú možné len do 75 alebo 76 stupňov severne alebo južne (so stratou priepustnosti od 65 stupňov). Navyše, táto technológia zostáva drahá, cena satelitného spojenia zostáva prekážkou jej hegemónie.

Rafale Analýza námornej obrany F3R | Komunikačné a obranné siete | Francúzsko
Rastúca a neustála potreba komunikácie v moderných zbraňových systémoch ponúka nový dych v pásme HF

Iné faktory mohli tiež viesť k poklesu používania HF, najmä počas 90. rokov: V/UHF spojenia s vyššími rýchlosťami, nástup GSM, HF modemy s obmedzenou rýchlosťou atď. na sieťach (obraz a video) sa zdá HF slabo vybavený. Ale zaujímavosť tohto frekvenčného pásma spočíva v jeho flexibilite s možnosťou príjmu signálov v horách, v džungli, v kaňone, pod pár metrovou vodou, skrátka v prostrediach, kde sú ostatné frekvenčné rozsahy často nefunkčné.

Aby boli čo najpresnejšie a najaktuálnejšie, mali by sa zohľadniť snahy poskytovateľov satelitných služieb. Strategický aspekt Arktídy viedol spoločnosť ako Inmarsat k investíciám v rámci vývoja Global Express do dvoch satelitov na vysokej eliptickej obežnej dráhe, „Arctic Satellites Broadband“. Očakáva sa, že slávna nosná raketa SpaceX od Elona Muska vypustí dva satelity na rakete Falcon 9 na konci roka 2022.

Prečo spomínať túto polárnu oblasť? Bez toho, aby ste o tom (nevyhnutne) vedeli, spotrebovávate HF pásmo, napríklad keď letíte Paríž / New York. Trasa veľkého kruhu vás zavedie úplne na sever, dopravné lietadlo bude pravidelne posielať svoju polohu vo HF cez systém HFDL (High Frequency Data Link), na tejto frekvencii prenosu dát, ktorá nemá v sebe nič vojenské, ale má svoj dôvod na to, aby veľmi nízke prevádzkové náklady a potreba redundancie leteckých zdrojov. Je vybavených viac ako 3000 4 zariadení a návštevnosť predstavuje viac ako XNUMX milióny správ mesačne. 

Rad HF: komplexné prostredie na zvládnutie, ale neustále technické vylepšenia.

Čo robí vysokofrekvenčné spojenia špeciálnymi, je to, že si vyžadujú dokonalé znalosti a pochopenie podmienok šírenia. Je zrejmé, že je možné prejsť od (zriedkavých) podmienok, kedy je prakticky nemožné nadviazať spojenie v dôsledku slnečnej aktivity (výpadok) do situácie abnormálneho zosilnenia signálov (známe kanály a iné veľmi pravidelné námorné povrchové vedenia v prípade vysoké teplo). Medzi svojimi dvoma extrémami šírenie generuje svoj podiel na príjme toho istého signálu viacerými cestami a kolísanie výkonu pri príjme (fenomén slabnutia), rušenie medzi signálmi prichádzajúcimi z troch rôznych oblastí Medzinárodnej telekomunikačnej únie. 

Aby sa operátorom uľahčila práca, automatické nadviazanie spojenia (Automatic Link Establishment 2G, potom 3G) spôsobí revolúciu v kontakte medzi stanicami s kapacitou automatického výberu na najlepšej frekvencii a konvergenciou smerom k IP adresovaniu. Rozhranie človek-stroj sa bude vyvíjať aj so softvérovým rozhraním rádií (Software Defined Radio). 

Ale je to veľmi jasné zlepšenie prietoku, ktoré dnes stavia HF do priaznivej pozície. Súčasnou kombináciou viac ako desiatich kanálov s frekvenciou okolo 3 kHz môžu rýchlosti prekročiť 100 kbps a projekty ako THALES HFXL/Salamander dávajú nový impulz tomuto rozsahu úctyhodného veku.

Analýza obrany vysokofrekvenčného modemu Thales MFSK | Komunikačné a obranné siete | Francúzsko
Modemy THALES HFXL ponúkajú transhorizontové riešenie HF dátového pripojenia bez satelitov s rýchlosťou viac ako 100 kbps

Zostáva vyriešiť problém umiestnenia antény. Francúzsko nezaostáva v oblasti výpočtu šírenia a plánovania siete. Musíme oceniť prácu spoločnosti ATDI s jej konkrétnou prácou na tomto frekvenčnom rozsahu.

Rad HF: klasickí používatelia a noví používatelia

Existuje mnoho používateľov tohto sortimentu: pohotovostné služby, rádioamatéri, diplomatické služby, taktické vojenské dátové prenosy, hlas civilného letectva na transoceánskych letoch, námorný prieskumný vrtuľník, letecké dátové spojenia, vojenské a civilné námorníctvo, vojenské vzdušné a pozemné sily, bezpečnostné služby , komerčné analógové alebo digitálne rádiá atď.

Ale jeden používateľ HF pásma vyniká veľkosťou jeho šírky pásma: radar s veľmi osobitým znakom na spektre, prítomný pri pobrežnom námornom dozore, ako aj pri strategickom leteckom dozore.

Násobenie HF radarov

V rámci tohto už obmedzeného pásma sa používanie radaru rok čo rok konsoliduje. Tvárou v tvár cieľom, ktorých radarové ekvivalentné povrchové oblasti (SER) sú veľmi dobre preštudované, vysokofrekvenčný radar vyniká. Straty v atmosfére sú oveľa nižšie vo vysokofrekvenčnom pásme a mnohé štáty vyvinuli alebo nainštalovali radary pracujúce v tomto frekvenčnom rozsahu. Existujú hlavne dva typy systémov: systémy určené na pobrežný dozor a systémy určené na letecký dozor (Over The Horizon Radar).

Pobrežné HF radary sú multistatické, to znamená, že vysielajú na niekoľkých vysielačoch a prijímajú na niekoľkých prijímačoch vo vertikálnej polarizácii na vyhľadávanie šírenia povrchovou vlnou na hladine mora. Pôvodne sa používali na meranie morských prúdov, teraz umožňujú zabezpečiť monitorovanie povrchu nad približne 200 námorných míľ, čím reaguje na problém monitorovania Exkluzívnej ekonomickej zóny. USA (s firmou CODAR), Francúzsko (projekt Stradivarius), Nemecko (WERA), Taliansko, Španielsko, Chorvátsko, Čína, Rusko, Saudská Arábia, Maroko (okrem iných) používajú tieto radary, ktoré dokážu monitorovať aj abnormálne meteorologické javy ako napr. cunami.

Ako funguje Stradivarius Analýza obrany | Komunikačné a obranné siete | Francúzsko
Prezentácia prevádzky francúzskeho Stradivarius od diginextu

Tieto radary s povrchovými vlnami často vysielajú vo frekvenčne modulovanej spojitej vlne (FMCW).

OTH radary sú zase orientované na „vzdušný dozor“ častejšie v pulznom prenose, s veľmi dlhým časom opakovania pulzu, to znamená s dobou počúvania kalibrovanou na maximálny teoretický dozor 6000 kilometrov. Používateľmi tohto typu radaru sú Austrália s projektom JORN, Francúzsko s Nostradamusom, USA, Spojené kráľovstvo s radarom Pluto (v FMCW) umiestneným v Akrotiti (Cyprus), Irán s radarom Ghadir, Rusko s Rezonanmi a Kontayner radary, Izrael, Čína, Rumunsko, Ukrajina... Charakteristickým znakom týchto systémov je ich šírka pásma minimálne 25 kHz na vysielač, ktorá môže dosiahnuť 160 kHz v Číne a dokonca 1 MHz v Iráne, okolo 28 MHz. Pre záznam, typický používateľ zaberá menej ako 3 kHz v jednom postrannom pásme.

Denné strety na HF spektre

V tomto rozsahu sa tiež stretávajú štáty v dôsledku rušenia v komerčnom rádiu. Čína tak pravidelne ruší vysielanie taiwanského rádia „Sound Of Hope“ smerujúce na jej územie, Južná Kórea ruší vysielanie oficiálneho severokórejského rádia, Etiópia ruší eritrejské rádio svojimi HF rušičkami.

Z pohľadu neštátnych subjektov sú prítomné aj nevyhovujúce použitia. Na hladine Indického oceánu a konkrétnejšie Arabského mora, tejto oblasti známej svojimi nezákonnými aktivitami, sú v HF prítomní aj piráti. Nedostatočná znalosť limitov prideľovania frekvencií ich pravidelne vedie k výmene na iných ako námorných frekvenciách. Vidíme, že ich nelegálne aktivity sa týkajú aj obsadzovania frekvenčného spektra a v rádiovom svete sa tento typ okupantov nazýva „narušiteľ“.

Ako pokojnejší príklad, v Atlantickom oceáne, týchto „votrelcov“ tvoria rybári vysielajúci hlasom a majáky spojené s unášanými rybárskymi sieťami. Vo všeobecnosti na celom svete niektoré ruské vojenské prenosové systémy pravidelne nemajú svoje pridelené prostriedky a rušia oficiálnych používateľov. 

Bez hrania Cassandry je možné si predstaviť budúce konfrontácie cez prizmu kombinovaných útokov (fyzických a/alebo kybernetických) na podmorské káble a satelitné spojenia, ktorých prijímaný výkon zostáva nízky. Infraštruktúry, ako pre káble, tak aj pre pozemný/telemetrický segment satelitov, by mohli ukázať svoju zraniteľnosť av tomto kontexte by sa vysokofrekvenčné vlny vrátili k prioritným prostriedkom komunikácie, bezpečnej, kombinujúcej mobilitu, rustikálnosť a pokročilé modulácie na zabezpečenie konkurencieschopných rýchlostí.

Mikael Riot

Špecialista na elektronický boj

Pre ďalšie

SOCIÁLNE SIETE

Posledné články