Сверхдальние радиосвязи

Автор, используя обширный материал, накопленный за время радиолюбительской практики, описывает аномальный канал распространения радиоволи KB диапазона. Данные наблюдений позволяют согласиться с тем, что такой канал существует.

Проводимые В. А. Каневским наблюдения представляют определенный интерес (и не только для радиолюбителей).

Привлечение радиолюбителей к исследованию закономерностей аномального распространения на KB считаю целесообразным.

Все это — строки из заключений специалистов в области распространения радиоволн — руководителя лаборатории исследования сверхдальних радиотрасс ИЗМИРАН С. Ф. Голяна и ученого секретаря сектора ионосферы АН Казахской ССР И. Д. Козина. Такова их оценка исследований алмаатинского радиолюбителя В. А. Каневского , позывной которого — UL70W — известен, наверное, каждому коротковолновику: в диапазоне 3,5 МГц его можно услышать чуть ли не ежедневно.

В заключениях ученых есть и критика. В частности, считают они, оценка распространения по количеству проведенных связей не совсем точна. К тому же на эту оценку влияют побочные факторы — число активно работающих станций в той или иной стране, время их выхода в эфир, выбор операторами любительских диапазонов. С этим, конечно, трудно не согласиться. Но, с другой стороны, вряд ли можно рассчитывать, что один коротковолновик в состоянии провести исследования и собрать статистические данные, позволяющие сделать научно достоверные выводы. Скорее всего, это под силу большому коллективу.

Публикуя статью В. А. Каневского , редакция надеется, что она заинтересует многих радиолюбителей.

Коротковолновики накопили большой опыт проведения дальних радиосвязей. И тем не менее механизм дальнего распространения, радиоволн, особенно низкочастотного края KB диапазона, до конца не изучен. Пока, например, практически не поддается прогнозированию прохождение на любительских диапазонах 3,5 и 7 МГц.

Проводя дальние и сверхдальние (на расстояние более 10 тыс. км) радиосвязи, автор обратил внимание на определенную закономерность — они проходили в строго определенное время для каждого из направлений, причем время это не зависело от диапазона (от 21 до 3,5 МГц), времени года и степени активности Солина!

По-видимому, при таком аномальном прохождении радиоволны в диапазоне 3,5 или 7 МГц не имели промежуточных отражений от Земли (связь рикошетом), иначе большое поглощение энергии сделало бы такую связь невозможной (при мощностях, применяемых любителями). Это предположение подтверждает и то, что напряженность поля сверхдальних станций на 3,5 МГц (например, США — по длинному пути) зачастую превосходила напряженность поля станций восьмого и девятого радиолюбительских районов СССР.

Автор задался целью исследовать аномальный канал распространения, для чего стал собирать и обрабатывать данные о проведенных сверхдальних связях. Распространение наблюдалось в различных направлениях (восток — запад, юго-восток — северо-запад, север — юг, северо-восток — юго-запад). Оказалось, что для каждого из направлений существуют один или несколько периодов аномального прохождения. Зона, где находятся станции, с которыми возможна связь во время таких периодов, представляет собой полосу с весьма стабильной по положению осью. Со станциями, расположенными вблизи оси, вероятность связи, так же как и ее длительность, резко воз растает.

Отмечалось совпадение возникновения аномального канала с нарушением связи на других направлениях, а также возможность связи со станциями, расположенными вблизи оси в мертвой зоне (города Ош, Талды-Курган, Джамбул и т. д.).

Ширина полосы аномального прохождения изменяется, сужаясь, как правило, на концах и расширяясь в неосвещенной Солнцем части трассы. На низких частотах (3,5 и 7 МГц) ширина полосы меньше, чем на высокочастотных участках.

С понижением активности Солнца ширина полосы уменьшается по всей трассе и в некоторых случаях может быть равной всего нескольким километрам.

В результате выявления всех этих закономерностей оказалось возможным провести на 3,5 МГц с отдельными станциями большое число связей: с PY1BTX — 15 с W3MFW —30, с W3BY-28, с K4GSU— 10 и т. д. Длительность связи со станциями, расположенными вблизи оси, достигала 30 мин — 1ч в то время, как для станций, удаленных от нее, она при наиболее благоприятных условиях не превышала 5—7 мин.

Для иллюстрации аномального прохождения автором выбрана ось, проходящая с северо-запада на юго-восток через Новую Гвинею, Австралию, Новую Зеландию, Антарктику, Уругвай, Аргентину, Перу и восточное побережье США (рис. 1) в период с 10 до 13 QMT. Сделано это потому, что ось пересекает ряд стран с высокой плотностью любительских ради о-. станций, а время существования аномального прохождения совпадает с временем максимальной активности этих станций. Однако, по-видимому, существуют и другие периоды аномального прохождения в том же направлении (15—16 и 20—21 GMT). Они пока подробно не исследованы; в эти промежутки были проведены лишь отдельные связи с удаленными на расстояния более 10 тыс. км станциями, из которых можно отметить связь с Антарктидой в 20.45 GMT.

Ввиду того, что в любительских условиях определение напряженности поля при сверхдальних связях, особенно на 3,5 и 7 МГц, не представляется возможным (в основном из-за малого времени приема и высокого уровня помех), критерием для оценки прохождения принято число связей в разное время суток.

На рис. 2 показано распределение числа связей для расстояний более 10 тыс. км, проведенных с октября 1965 по июнь 1973 г. Кривая 1 построена по связям на всех диапазонах, 2, 3, 4 и 5 — на 21, 14,7 и 3.5 МГц соответственно.

Кроме приведенных , были составлены графики по отдельным годам и разным месяцам. По характеру они полностью совпали с графиками рис. 2. Поскольку время аномального прохождения в юго-восточном направлении попадало в ряде районов земного шара на часы отдыха и досуга, для проверки был построен график по связям, проведенным во время соревнований, когда станции работают непрерывно круглые сутки (кривая 6). Совпадение характера кривых подтверждается и в этом случае.

Характерным для сверхдальних связей при аномальном прохождении является распространение только в одном направлении (для разработанного случая юго-восточном). Связи

со станциями западного полушария (преимущественно США) проходили почти исключительно по длинному пути. Число связей по короткому пути незначительно, особенно на низкочастотных диапазонах. Отмечен случай связи с K2LWR в 11.43 GMT на 7 МГц по длинному пути, а в 12.07 того же дня — на 3,5 МГц по короткому пути. При особо благоприятных условиях несколько раз удавалось провести на 14 и 7 МГц связь по двум путям при повороте направленной антенны корреспондента поочередно на юго-запад (азимут 220°) и на северо-восток (азимут 40°). Это же явление отмечено и И. Д. Козиным при меридиональных связях станции Восток.

В заключение приведу рекомендацию для тех радиолюбителей, которые, возможно, захотят проверить выводы автора: чтобы определить возможные периоды аномального прохождения, надо построить график зависимости числа связей на всех диапазонах от времени суток (для выбранного направления). В диапазонах 7 и 3,5 МГц вероятность связей будет тем выше, чем ближе время максимума (максимумов) на этом графике к времени захода или восхода Солнца.

ЭВМ-судья

На страницах журнала Радио не раз поднимался (вопрос об улучшении судейства KB и УКВ соревнований, в особенности заочных. Очень много претензий было высказано в адрес судейских коллегий, затягивающих обработку отчетов участников соревнований.

Не пытаясь оправдывать подвергнутых критике судей, мы все же должны отметить, что в их работе есть и объективные трудности, которые влияют я значительной мере на сроки подведения итогов.

В разных городах страны судейские коллегии ищут наиболее эффективные методы судейства. На прошлогодней конференции радиоспортсменов Литовской ССР, например, было сделано сообщение о попытке использования ЭВМ для обработки отчетов участников KB соревнований. При этом указывалось на трудности, связанные с составлением программы для ЭВМ.

Подобная попытка была предпринята и москвичами. По инициативе судейской коллегии, подводившей итога Московских УКВ соревнований на приз закрытия сезона, работа судейского аппарата была проверена с помощью ЭВМ. Результаты превзошли все ожидания. Окрыленные успехами энтузиасты этого начинания провели проверку отчетов городских соревнований УКВ 1973 г. Полевой день на ЭВМ М-220 и Мир-2.

ЭВМ проверяла совпадение времени связи (с заданной точностью), соответствие переданных и принятых контрольных номеров и правильность установления повторных связей. Затем подсчитывалось количество корреспондентов и начислялись очки, после чего машина распределила места.

Обрабатываемая информация представляла собой кодированный позывной, данные о времени связи и контрольных номерах. Эта информация вводилась в оперативную память. В целях ее экономии данные об одной связи записывались в одну ячейку. Программа занимала около 1000 ячеек (оперативная память ЭВМ М-220 составляет 8192 ячейки). Такое распределение позволило максимально быстро проверить все отчеты.

Информация от машины была получена в двух видах: в полном объеме — проверенные отчеты с подсчитанными очками и комментариями к каждой не засчитанной связи и в сокращенном — число очков каждого участника и распределение мест. Следует отметить, что основное время работы ЭВМ заняла именно операция вывода информации.

Как показала практика, основная трудность применения ЭВМ для судейства заключается в предварительной подготовке информации — перекодировке отчетов и набивке данных на карты или перфоленту.

Обработка отчетов на ЭВМ показала высокую эффективность судейства соревнований с количеством связей не более 4000. Если же окажется, что количество информации превышает объем оперативной памяти, ее можно записать на внешние устройства — магнитные барабаны и магнитные ленты. Правда, при этом скорость обработки уменьшится из-за сравнительно большого времени обращения к внешним устройствам. Дальнейшее внедрение вычислительной техники в практику судейства соревнований, по-видимому, требует более широкого проведения экспериментов