O noua sursa de interferente HF la orizont
Morel Grunberg 4X1AD
Abstract
O intensificare majora a ponderii unor surse de interferente in spectrul HF se prefigureaza in viitorul destul de apropiat: este vorba de radiolocatia oceanografica/marina pe unde scurte. Acest serviciu aparut de circa 15 ani, consta in acest moment in retele de radare oceanografice/marine HF experimentale destinate in principal monitorizarii suprafetelor mari de apa (mari si oceane dar si canale de transporturi navale, golfuri, estuare etc.). Aplicatiile acestui tip de radiolocatie sunt concentrate in general pe masurarea inaltimii, vitezei, directiei si periodicitatii valurilor, directia si viteza curentilor marini precum si urmarirea unor obiecte mari aflate la suprafata apei. Prin natura aplicatiei, frecventele optime de lucru sunt situate intre 2-30MHz dar exista si aplicatii care urca pana la 50MHz (tot unde metrice dar din domeniul undelor ultrascurte), spre deosebire de radiolocatia clasica din undele milimetice si centimetrice.
Pana acum, experimentele facute de diversele administratii nationale, grupuri de cercetare stiintifice si tehnice, militari si producatori de sisteme si/sau componente de radiolocatie au fost facute pe baza unor licente temporare fara o baza de standardizare agreeata sau specificatii tehnice definite suficient pentru prevenirea perturbarii utilizatorilor existenti din spectrul HF.
Materialul de fata exprima opiniile mele personale asupra metodei de radiolocatie oceanografica/marina HF cat si fata de impactul care se prefigureaza in viitor asupra activitatilor de radioamatorism in undele scurte.
Metode
Radiolocatia pe unde scurte nu este un domeniu nou, inceputurile fiind semnalate inaintea celui de-al doilea razboi mondial, initial cercetarile in domeniul radiolocatiei avand loc in Anglia si Germania. Ideea specifica de a folosi undele metrice si decimetrice in monitorizarea suprafetelor de apa provine din anii '50. Dar doar in ultimii ani metoda a revenit in atentia cercurilor stiintifice, datorita dezvoltarii de pachete de software specializate in materie de antene, topografie, masuratori/analize complexe si corelari multiple in timp real a datelor variabile, implicit a cresterii dramatice a preciziei masuratorilor si a predictibilitatii evenimentelor monitorizate. Evident, accesul public la avansul tehnologic oferit de sistemele globale de pozitionare prin satelit (GPS) a fost deasemeni un punct esential pe aceasta traiectorie ascendenta.
Radarele oceanografice/marine pe HF se folosesc in esenta de efectul/fenomenul Bragg . Un fascicul de unde scurte emis in directia unei suparafete de apa salina se imprastie in multe directii dar o parte din energie se reflecteaza inapoi spre sursa de emisie cu o lungimea de unda si faza modificate intr-un anumita masura de caracteristicile valurilor, viteza, inaltime, adancime. Se creaza un complex de efecte Doppler masurabile si se genereaza date pentru prelucrare.
De ce in acest domeniu al undelor scurte? Pentru ca lungimea de unda a acestor frecvente (sau jumatate de Lambda sau sfert de Lambda) este asemanatoare cu lungimea valurilor oceanului/marii. Evident, este o explicatie simplificata a ceea ce permite masuratorile Doppler asupra vitezei si directiei valurilor, curentilor marini de suprafata sau chiar a efectelor produse de super-petrolierele de astazi. Prin analiza statistica si corelarea rezultatelor precedate de o calibrare a sistemului (respectiv a antenelor), se pot determina destul de precis modificarile si caracteristicile fronturile de valuri. Atat rezolutia masuratorii cat si marimea suprafetii scanate sunt functie si de frecventele si puterile emise. Uzual, se folosesc emitatori cu antene fixe de emisie si un numar antene de receptie polarizate divers. Efectivitatea radiolocatiei oceanografice/marine HF creste considerabil cand se folosesc retele de coasta multiple, interconectate la un computer central care foloseste algoritmi foarte sofisticati pentru creearea de harti zonale ale situatiei valurilor si curentilor.
Mai nou, cercetarile in domeniul radiolocatiei oceanografice/marine in unde scurte au fost folosite in depistarea petelor petroliere de la diverse dezastre ecologice precum si in monitorizarea micilor vase de lemn sau de fibra de sticla folosite de-a lungul coastelor pentru trafic de droguri. Radiolocatia in unde scurte acopera cateva aplicatii in care monitorizarea prin sateliti este ineficienta sau imposibila din cauza limitarilor tehnologice si dependenta de conditiile meteo.
Datorita dezvoltarii extrem de accelerate in ultimii 5 ani de algoritmi extrem de sofisticati pentru radiolocatia HF, un domeniu abordat din nou este detectarea avioanelor care zboara la doar cativa metri de suprafata, nedetectabile de radarele milimetrice/centimetrice conventionale. De mentionat ca precizia metodei este optima doar pentru mediul marin, unde salinitatea apei face ca distorsiunile induse fascicolului radar sa fie minimizate; ceea ce nu este posibil pe apa dulce (marile lacuri sau fluvii) decat cu pretul acuratetii reduse.
Caracteristici
Semnalele emise sunt de mai multe feluri: trenuri de pulsuri unice simple; trenuri de semnale codate de genul Barker de 11 elemente; sau semnal continuu (CW) modulat in frecventa, numit FMCW. Masuratorile Doppler se fac folosind toate aceste tipuri de semnale pentru faza, amplitudine, distante si scenarii diferite. In practica, semnalele emise pot fi si de tip compozit, cu mai multe feluri de modulatie/codare emise simultan pe cateva frecvente. Acest fapt duce la dificultati de proiectare a etajelor finale a caror liniaritate este pusa la grea incercare prin multitudinea de semnale complexe ce trebuie amplificate simultan iar una din solutii este folosirea de emitatoare multiple sincronizate in cadrul aceluiasi sistem/retele. Receptoarele folosite dispun de unitati DSP foarte performante din punct de vedere al algoritmilor de filtrare a diverselor zgomote specifice mediului oceanic/marin, in special semnalele false. Se spune ca tehnica de receptie si prelucrare a datelor la sistemele avansate este derivata din unele tehnologii super-sofisticate folosite in detectarea submarinelor conventionale sau nucleare inca din epoca razboiului rece.
Antenele folosite sunt fixe, din cele mai diverse incepand de la matrice de verticale/monopoli simple si mergand pana la matrice de sute de monopoli sau dipoli statici cu sau fara reflectori; nu lipsesc nici matrice de antene Loop, antene panel etc. S-au dezvoltat cu aceasta ocazie programe si algoritmi de mare complexitate care permit calibrarea antenelor/site-urilor de radiolocatie la un nivel superior de precizie, luand in considerare si conductivitatea solului si topologia terenului inconjurator fara de care nu se pot corela precis amplitudinea si faza semnalului de locare emis/receptionat . Aceste programe permit si obtinerea unor diagrame de radiatie in plan orizontal cat si vertical extrem de detaliate si precise, cu mult peste cunoscutele programe de modelare de antene bazate pe diverse variante NEC. Programele folosite curent de radioamatori afiseaza deobicei un numar relativ redus de lobi principali si lobi secundari atat in plan orizontal cat si vertical, producand o imagine a diagramelor de radiatie ale antenelor oarecum idealizata dar suficienta pentru aplicatiile noastre simple.
Alocarile de frecventa
Iata propunerile sintetizate de alocari de frecvente destinate radiolocatiei oceanografice (s-o numim Faza I):
3155-3200KHz
4438-4650Khz
5250-5450KHz
13410-13570KHz
13870-13990KHz
14350-14990KHz
25330-25550KHz
26200-26420KHz
41015-41665KHz
43350-44000KHz
Conform experientei mele din trecutul nu prea indepartat cand am colaborat profesional cu unele sub-comitete consultative ale ITU-R, as inclina sa cred ca aceste alocari constituie un inceput doar, o stabilire a unor fapte pe teren (sau cum spun unii, cucerirea pe faze). Diversele administratii si grupuri de lucru au deja in vedere in fazele II si III, o "usoara" expandare suplimentara a spectrului alocat. Ele doresc si alte ferestre/sub-benzi in spectrul HF dupa cum urmeaza:
4.5 +/- 1MHz: faza II - 5060-5110KHz si 5200-5250KHz); faza III - 4438-4650KHz, 5110-5450KHz
9 +/- 1MHz : faza II - 7450-8100KHz, 9040-9140KHz, 9300-9400KHz); faza III- 9040-9400KHz si 9900-9995KHz
13 +/- 1MHz : faza II -12100-1200KHz si 13900-14000KHz); faza III - 13410-13570KHz, 13870-14000KHz
16 +/- 1MHz : faza II 14600-14700KHz, 14800-14900KHz, 15900-16000KHz, 16100-16200KHz; faza III - 14350-14990KHz, 15800-15350KHz
25 +/- 3MHz : faza II - 24400-24450KHz si 24700-24850KHz; faza III - 22855-23200KHz, 24000-24890KHz, 25010-25070KHz, 25210-25550KHz, 26175-27500KHz, 29700-30000KHz
43 +/- 4MHz: faza II - 39000-39500KHz si 40020-40520KHz; faza III - 39000-39986KHz, 40200-47000KHz
Ce se poate vedea din cele de mai sus? Nu sufar de viziuni apocaliptice insa, in opinia mea, se va naste oficial si cu acte in regula o mare caracatita dotata cu o imensa pofta de spectru avand in spate interese economice puternice dar si acoperirea unor interese legitime ale comunitatii internationale.
Banda ocupata
Vorbeam mai inainte de modul de lucru: conceptia folosita de actualele si viitoarele retele de radiolocatie oceanografica/marina HF impune folosirea de semnale digitale complexe emise de fiecare unitate radar in multiple frecvente din doua benzi simultane, cu urmatoarele largimi de banda:
*Pentru frecventele pana la 5.5MHz: doua benzi de 50KHz separate de cel putin 50KHz
*Pentru frecventele dintre 5.5-17MHz: doua benzi de 100KHz separate cu cel putin 100KHz
*Pentru frecventele dintre 17-28MHz: 2 benzi de 150KHz separate tot de cel putin 150KHz
*Pentru frecventele dintre 28-47MHz: 2 benzi de 500KHz separate cu cel putin 500KHz
Puterile de iesire
Puterile recomandate initial pentru radiolocatia oceanografica/marina HF sunt de ordinul a 25dBW (316W RF). Experimente diverse in Canalul Manecii si Marea Nordului nu au depasit aceasta valoare dar din cate am aflat, in Asia s-au acordat licente temporare care au variat intre 30dBW (1kW RF) in Singapore si Malaysia, 33dBW (2kW RF) in Indonesia, 35dBW (3.3kW RF) in Japonia si 40dBW (10kW) in China. In SUA, la experimentele de pe Coasta de Est nu s-au autorizat decat 25dBW in timp ce pe Coasta de Vest s-a lucrat si cu 30dBW. Din surse prietenesti, stiu ca atat Universitatea din Stanford - California cat si la Universitatea din Toulon - Franta, au executat experimente singulare in Hawaii si Oceanul Indian cu puteri apropiate de 50dBW (aproape 100kW RF). Ca simpla curiozitate, unul din testele din California a folosit experimental un sistem de antene TX cu matrice de mii de monopoli si dipoli ficsi amplasati pe o lungime de 2.3km, campul de antenele de receptie fiind amplasat la 150km nord (vezi: http://www.sri.com/esd/rsed/oth.html).
Apropo de puteri, cred ca radioamatorii mai in varsta isi aduc aminte de unul din cosmarurile din anii razboiului rece, radarul sovietic DUGA, cunoscut si sub numele "Russian Woodpecker" care a functionat intre 1976-1989. Acest radar de tip OTH (Over The Horizon), emitea de langa Cernobil (Ukraina) un semnal repetitiv modulat cu pulsuri de 10-20Hz in domeniul 7-19MHz cu o putere de 10MW EIRP (zece megawatt) care interfera sau chiar intrerupea radiocomunicatiile HF atat in
Europa, Asia si chiar in SUA.
Desi Romania se afla teoretic mare parte din zi in zona de skip, intensitatea componentei de suprafata a semnalului de 10MW era uriasa si cand emitea, ne bloca complet sau perturba puternic orice QSO in 7, 14 si deseori chiar 21 MHz (armonica a III-a de la 7MHz). Intensitatea peturbarii era natural mai pronuntata in districtele YO8 si YO4.
Antene
Antenele de radiolocatie oceanografica/marina HF experimentate lucreaza in principal pe ground wave insa componenta sky-wave nu poate fi eliminata ci doar atenuata (daca se doreste). Ba chiar unele experimente au fost facute cu matrice de antene monopol amplasate pe o linie de cativa kilometri lungime , cu o larga componenta spatiala. Inca nu s-au definit cerintele pentru diagramele de radiatie ale antenelor, deoarece aplicatiile sunt multiple si specifice geografic, functie de configuratia coastelor, neexistand solutii universal valabile.
Un exemplu de sistem de antena pentru radiolocatoare HF (entry-level) poate fi vazut in Figura #1.
Figura #1
Este alcatuit dintr-un vertical (monopol) de emisie de 5-8m inaltime cu 2-4 radiale optionale. Pentru receptie se foloseste un sistem constand dintr-un vertical/monopol cu un set de 4 radiale optionale amplasat pe o cutie care contine inca doua antene loop incrucisate si trei pre-amplificatoare conectate la receptor, vezi Figura #2 si #3. Acest sistem permite scanarea semanalului de receptie din trei pozitii diferite geometric. Antenele de emisie si receptie sunt distantate intre ele cu 10-30m functie de aplicatie, puterea emitatorului si evident topografia site-ului.
Figura #2
Figura #3
Algoritmii de prelucrare a semnalelor receptionate contin si date de calibrare a antenelor, care sunt obtinute in poligoane de testare in raport cu antene-etalon cu calibrare cunoscuta, obtinuta in camere semi-anechoice de mare volum. In plus sunt introduse si datele de calibrare proprii site-ului specific (asa-zisii factori de corectie) obtinute cu ajutorul unor transpondere calibrate (la sistemele simple) si/sau sisteme de buoys (platforme plutitoare cu senzori RX calibrati amplasati la distante foarte precise). Aceste calibrari complexe si costisitoare sunt necesare datorita influentei antenelor asupra preciziei masuratorilor.
Aplicatiile pot continua cu multiple matrice verticale de emisie si matrice de antene de receptie mixate (verticale + dipoli colineari cu amplasari diferite). In functie de topologia terenului, aplicatie, grad de precizie, suprafata de scanare si evident buget, se folosesc "n" combinatii de antene din cele mai diverse, neconturandu-se inca sisteme favorite. Punctul comun este ca prin folosirea verticalelor si a dipolilor colineari, diagramele de radiatie contin inevitabil unde spatiale majore si o lipsa cvasi-totala de atenuare a lobilor posteriori pentru minima protejare a utilizatorilor continentali ai spectrului HF. Din cauza limitarilor impuse de viteza de scanare, nu se pot folosi antene rotative ci doar matrice comutate electronic. Oricum, matrice de antene rotative la frecvente atat de scazute nu sunt nici fezabile economic pentru niste sisteme care se doresc populare (low budget). Stiu ca se lucreaza acum la matrice alcatuite din mini beam-uri fixe alcatuite din sute de dipoli colineari scurtati si retele metalice angulare pe post de reflectori, in incercarea de a atenua lobii posteriori si a micsora putin unda spatiala. Nu cred ca vor fi folosite decat in aplicatii rare si cu buget adecvat.
Cateva explicatii mai simple asupra principiului de functionare a radiolocatiei oceanografice HF precum si o analiza succinta a sistemelor de antene utilizabile pot fi citite la: http://www.tos.org/oceanography/issues/issue_archive/issue_pdfs/10_2/10.2_teague_et_al.pdf . Sau: http://oceanmotion.org/html/gatheringdata/hfradar.htm . Atrag atentia insa ca metoda se gaseste inca in cercetare si perfectionare, solutiile find destul de numeroase.
Daca vreti date practice si sunteti curiosi cum arata un astfel de sistem va recomand site-ul unuia din producatorii de radare HF de uz "casnic" - instalatii simple, de mica putere si distante scurte: http://www.codar.com/intro_hf_currentmap.shtml
Contextul global
Dupa cutremurele urmate de tsunami din Asia si Pacific la inceputul anilor 2000, soldate cu sute de mii de victime in Indonezia, Sri Lanka, India, Thailanda etc., ritmul cercetarii stiintifice si al experimentelor s-a accelerat considerabil atat in domeniul hardware cat si in dezvoltarea de software. In paralel, la conferinta WRC-2007 s-a stabilit ca toata chestiunea radiolocatiei oceanografice/marine sa fie standardizata si autorizata in toate tarile membre ale ITU (International Telecommunications Union) la conferinta mondiala pentru radiocomunicatii WRC-2012 care se va desfasura in ianuarie la Geneva. Aceasta conferinta este strans legata si de o initiativa a diverselor grupuri din cadru ONU & ITU, numita "Radiocomunicatiile si schimbarile de clima". Fara a intra in bucataria diverselor comitete de pregatire a WRC-2012, este de subliniat ca programele initiale de alocari de frecvente au fost destul de moderate, luind in considerare folosirea civilizata si echitabila a spectrului RF de catre toti factorii relevanti si protejarea utilizatorilor existenti deja. Din pacate, dupa cum toti ne amintim, a avut loc nu de mult seria de cutremure catastrofale din Japonia urmata de acel tsunami letal care a cauzat mari distrugeri materiale si uriase pierderi umane. Acest fenomen natural a cauzat accelerarea procesului de autorizare la scara larga a sistemelor de radiolocatie in unde metrice si decimetrice, sarind peste unele faze obligatorii si dand peste cap anumite propuneri de alocari de spectru si masuri de protejare a restului de utilizatori ai spectrului de HF.
Atat experimentele cat si cercetarea sunt intr-o faza avansata existand multe concluzii stiintifice pe baza carora s-a treacut la proiectari de retele complexe si largite de radiolocatie HF. Marii producatori de retele integrate de radiolocatie, sisteme sau componente pentru acestea, sunt pregatiti de expansiune; la fel ca si pleiada de dezvoltatori de software specific acestei aplicatii. Este cat se poate de clar ca sunt in joc interese comerciale majore iar marile corporatii n-au sa lase sa li fure cumva ocazia de a deschide nise noi pe piata. In plus exista si interese legitime ale diverselor administratii de toate felurile. Militarii sunt si ei profund implicati in cercetarile si experimentele stiintifice. S-au "redescoperit" limitarile sistemelor actuale de monitorizare metorologica si climatologica bazate in majoritate pe diversele retele de sateliti LEO si GEO.
Radiolocatia HF si radioamatorii
Ce impact ar avea dezvoltarea accelerata a radiolocatiei HF asupra radioamatorilor? In primul rand in alocarile de frecventa. Din datele de mai sus se vede apropierea periculoasa a alocarilor ravnite de radiolocatia HF de capetele benzilor de radioamatori sau chiar intersectarea lor. Un prim efect ar fi banda de 5MHz, alocata nu de mult radioamatorilor dintr-un numar mic de tari (deocamdata).
Modul de lucru cu semnale digitale aleatorii acoperind largimi de banda mari generatoare de interferente sporite precum si puterile folosite nu vor fi chiar pe placul radioamatorilor care si astazi sufera de interferente multiple pe benzile alocate in exclusivitate sau din portiuni adiacente. In prezenta noilor semnale complexe si aleatorii, va fi dificil de proiectat vreun sistem eficient de "noise blankering" sau vreun algoritm pentru sistemele DSP de filtrare si "noise reduction".
Radiolocatia pe HF va avea probabil si statut primar/principal ceea ce le va da un avantaj sporit in rezolvarea conflictelor de alocare intre diversi utilizatori ai spectrului HF. Zonele de acoperire ale radiolocatiei HF vor fi deasemeni problematice. Desi metoda in sine foloseste undele de suprafata, datorita frecventelor joase , antenele au inevitabil si o multitudine de lobi de unda spatiala. Raportul fata/spate (F/B) si fata /lateral (F/S) este inexistent sau mediocru si semnalele emise vor fi suficient de puternice si in zonele terestre adiacente asa-zis protejate. Stipularile prin care radiolocatia HF nu va trebuie sa afecteze pe ceilalti utilizatori de spectru sunt formulate foarte vag, neclar si cu multe portite pentru cele mai diverse interpretari. Formulari precum "radiolocatia HF va urmari minimizarea interferentelor utilizatorior actuali al spectrului HF", mi se par pe cat de generale si imprecise pe atat de rau prevestitoare.
Cum vad eu interferentele la nivel general? In principal ca o noua si nedorita marire a nivelului de zgomot general la nivel local, regional si chiar continental. Vom fi martori la cresterea in cadrul spectrului HF a ponderii semnalelor cu larg potential de interferare (o indesire a asa-zisei "ierbi" vazuta pe analizoarele de spectrum sau pe diversele pan-adaptoare); mai multe armonici, mai multe produse de intermodulatie, mai multa "mizerie" RF in imediata apropiere a benzilor de radioamatori, necesitatea cresterii selectivitatii in RF a receptoarelor. In paralel, folosirea de antene de banda larga va fi destul de descurajanta si va fi nevoie de mijloace suplimentare de micsorare a energiei nedorite care ajunge la antenele si receptoarele noastre.
Daca vor fi radioamatori YO sceptici asupra potentialului de interferente pe plaiurile mioritice, le sugerez sa reflecteze la posibilitatea ca in zone largi de pe intregul litoral al Marii Negre, sa fie instalate sisteme de radiolocatie experimentala HF. In plus, dupa cateva experimente in Canalul Bosfor si Marmara, turcii vor instala in aceste locuri destul de curand o retea civila de supraveghere marina folosind radiolocatia HF cu zeci de site-uri. Similar, in bazinul de est si cel de centru al Mediteranei (zone cu potential seismic ridicat) sunt in curs de instalare sisteme de radiolocatie marina in HF. Stramtoarea Gibraltar, Canalul Manecii, instalatiile petroliere din Marea Nordului, portul Rotterdam, digurile olandeze etc. etc., sunt zone cu zeci de sisteme de radiolocatie oceanografica/marina experimentala HF si care vor trece la instalarea de retele cu emitatori multipli in viitorul destul de apropiat. Apreciez ca in urmatorii ani, vor apare numai in zona de coasta europeana sute si sute de site-uri de emisie pentru radiolocatia HF. Sunt sigur ca si viitoarele platforme romanesti de explorare si foraj de pe suprafetele maritime redobandite la Haga, vor fi dotate cu sisteme radiolocatie HF, conform trendului din industria petroliera maritima si a companiilor asiguratoare.
Exista si un oarecare potential de impact pozitiv, prin faptul ca se va reinvia un domeniu deja neglijat in tehnologiile RF: cel al undelor scurte. Componente electronice dedicate, antene mai elaborate, emitatoare si receptoare mai performante in moduri digitale, comutatie electronica, amplificatoare de putere ultra liniare, filtre mai performante, tunere super-rapide.... toate pentru spectrul 2-30MHz (respectiv pana la 50MHz), de la care ulterior vor beneficia probabil tehnologic si radioamatorii. In plus, sper ca vor fi si influente pozitive asupra diveselor pachete de software-uri de modelari/simulari de antene pentru radioamatori, care astazi se folosesc inca de programe gratuite relativ rudimentare.
Incidente notabile
Pentru cei care sunt inca sceptici, iata cateva incidente raportate despre radare HF oceanografice sau de tip OTH (radar peste orizont)":
Un sistem de radar oceanografic/marin a fost instalat in zona portuara Neapole si a fost monitorizat emitand neautorizat in fereastra 24850-24950KHz (exact in banda noastra de 12m) cu interferente auzite pe o raza de aproximativ 1000Km. Este vorba de un proiect bine intentionat al Departamentului de Stiinte Ambientale de la Universitatea din Neapole pentru supravegherea golfului cu acelasi nume. Foloseste un sistem de 50/100W RF care ar trebuie sa se auda pe o suprafata limitata dar a fost monitorizat la Frankfurt (descrierea proiectului la: http://www.iaru-r1.org/index.php?option=com_remository&Itemid=173&func=startdown&id=123. Puteti vizualiza semnalul perturbator la: http://www.iaru-r1.org/index.php?option=com_content&view=article&id=290:codar-italy&catid=39:iarums&Itemid=87
inca un sistem de radar oceanografic/marin HF a fost instalat de aceiasi firma in zona portuara din insula Paga (Croatia) si a fost monitorizat emitand neautorizat in aceiasi fereastra de 24850-24950KHz (exact in banda noastra de 12m) cu interferente auzite pe o raza de aproximativ 800Km.).
un alt proiect este cel din partea greceasca a Ciprului, initial considerat radar HF de tip OTH dar a reiesit ca este tot un radar oceanografic/marin HF care emite un semnal pe o banda de 80KHz in fereastra 21080 - 21160kHz (exact in banda noastra de 15m !!). Puteti sa-i auziti sunetul la:
http://www.iarums-r1.org/iarums/sound/21120a.wav
Tot in categoria radarelor HF monitorizate in Europa, dar din tehnologia OTH, fac parte:
"JORN" din Australia cu un semnal de 10KHz largime in fereastra 21279-21295KHz (exact in banda noastra de 15m)
"Zin?" din China cu un semnal de 12KHz in 7080KHz (banda noastra de 40m)
"Carina?" din Argentina cu un semnal de 10Khz in 14185KHz si 14305KHzM
Cu toate conditiile proaste de propagare, radiolocatia HF se aude la mari distante.
Se vede de departe avansul si agresivitatea firmei "Codar" care a instalat deja sute de puncte experimentale si avanseaza in ritmul a 10-20 pe luna fara prea multe scrupule in folosirea frecventelor alocate radioamatorilor (vezi: "Incidente notabile"). Si ei inca folosesc radare simple, cu puteri relativ reduse si sisteme de antene nesofisticate (o verticala emisie si trei antene de receptie).
Avantul luat de firma "Codar" se datoreaza si faptului ca sistemul lor s-a dovedit eficient in activitatile de reducere a urmarilor accidentului ecologic BP din Golful Mexic. In plus, a sezizat cu destula exactitate caracteristicile (semnatura) valului tsunami care a lovit Japonia in acest an. Detectarea s-a facut inaintea tuturor, initial de catre sistemele de mare rezolutie de 42MHz din insula Hokkaido iar peste 9 ore si de sistemele de 13MHz si 5MHz (de putere sporita si cu antene complexe) amplasate pe Coasta de Vest. Sistemele clasice prin satelit nu au putut determina semnatura tsunami decat foarte general, fara rezolutie suficienta fiind afectate si de nori. In cercurile relevante, potentialul metodei de radiolocare HF a fost retinut si pus pe o traiectoria rapida de alocari de frecvente si chiar achizitii fara licitatii. Firma Codar are peste 300 de site-uri instalate si a deschis de curand o filiala europeana si una sud-americana. Ultimul lor produs este un radar HF popular si ieftin care lucreaza in benzile de 5, 12, 25 si 42MHz dupa metoda de emitatoare multistatice cu antene omnidirectionale . Acest sistem "ameninta" sa se raspandeasca ca o epidemie in lumea companiilor petroliere care au platforme de extractie (in special dupa reusita tehnica avuta in operatiuni in cazul poluarii cu petrol din Golful Mexic), precum si la o multitudine de administratii portuare in toata lumea. Si ca aceasta companie mai sunt multi producatori. Ca exemplu vizual (foarte simplu) puteti accesa o harta civila on-line pe care sa vedeti la diverse rezolutii rezultatele monitorizarii curentilor de suprafata de catre o retea de radare HF pe Coasta de Vest a Statelor Unite la: http://cordc.ucsd.edu/projects/mapping/maps/ . Aceasta harta interactiva contine si date de la radarelele HF oceanografice amplasate pe platformele petroliere din sudul Californiei.
Pesimism?
Nu stiu exact daca este termenul cel mai adecvat, oricum nu sunt prea optimist in ceea ce priveste interferentele la care ne putem astepta daca luam in vedere sutele de organizatii si grupuri implicate sau interesate, zeci de corporatii si companii producatoare precum si universitati renumite. Astazi, cuvintele magice precum "Japonia, cutremur, tsunami, Fukushima", deschid rapid buzunarele si inimile guvernamentale si ale opiniei publice dar au efect persuasiv si asupra responsabililor internationali ai administrarii spectrului radio.
Un consortiu format din companii petroliere posesoare de platforme de extractie maritime , companii de asigurari in frunte cu Lloyd precum si administratii portuare mari au contribuit acum cativa ani la infiintarea unui fond special pentru promovarea studiilor in domeniul radarelor oceanografice/marine HF. Acest fond este destinat universitatilor si departamentelor de R&D ale unor producatori de echipamente si software dedicate. Ori, acesti sponsori dispun de fonduri foarte serioase.
Nu cunosc personal nici o atitudine pro-activa din partea diverselor grupuri si organizatii de radioamatori cu exceptia ARRL, care s-a sezizat deocamdata doar de impactul asteptat asupra noii benzi de 5MHz (vezi: http://www.arrl.org/news/us-proposes-wrc-12-allocations-for-hf-radars). Nu au fost publicate documentele de pregatire sau de pozitie IARU dar banuiesc ca vor merge pe o baza comuna cu ARRL. Este dificil de apreciat ce se poate face de catre organizatiile de radioamatori, chiar si cele bogate si influente precum ARRL, pentru limitarea expansiunii acestui potential "inamic". Personal, consider ca solutiile pentru limitarea impactului asupra restului utilizatorilor de spectru HF pot veni atat pe cale administrativa cat si tehnica. Pe partea de administratie a spectrului ar trebui limitate atat alocarile de frecvente doar la Faza I cat si largimile de banda necesare; limitarea puterilor permise la 20dBW (100W RF) in paralel cu marirea numarului de site-uri (asemanator modelului celular). Este nevoie si de definirea mult mai precisa a masurilor preventive pentru apararea utilizatorilor actuali in paralel cu ridicarea cerintelor de liniaritate a emitatoarelor cu semnal composit. Din punct de vedere tehnologic trebuie promovata cercetarea si dezvoltarea de sisteme de antene la care cel putin 75% din lobii principali de radiatie sa fie concentrati pe nu mai mult de 120-180 de grade in plan orizontal.
73 de Morel, 4X1AD
Bibliografie:
ITU-R Documente pregatitoare WRC-2012
ITU - Rezolutia 612 la WRC-2007
ITU-R Question ITU-R 240/8
CENELEC - Documente pregatitoare WRC-2012
FCC - WRC-2012 Agenda
CITEL - documente de lucru WRC-2012
NATO - WRC-2012 document public de pozitie preliminara pentru impartirea 3-50MHz
U.S. draft position for WRC-2012 - documente de lucru
IARU - Monitorizare HF
Proiectul WERA - Univ. Miami - Ocean Dynamics Laboratory 2003-2009
Stanford University (colectiv de profesori de la Radioscience Dept.) - "HF Radars instruments" - republicat in revista Oceanography 10/97
Etc...
- Morel Grunberg 4X1AD
-
Articol aparut la
5-8-2011
9920
Inapoi la inceputul articolului
|
