بخشی از مقاله
چکیده:
بهره گیري از رادیوهاي براي تقاضاي کمک در موارد اضطراري از اواخر قرون نوزده و اوایل قرن بیستم میلادي با استفاده از کدهاي مورس اغاز شد. سپس انتقال صوت با رادیوهاي آنالوگ امکانپذیر گردید که تا امروز از این رادیوها براي انتقال صوت و تقاضاي کمک توسط شناورها استفاده می گردد. با اختراع رادیوهاي دیجیتال و احساس ضرورت ارسال پیام هاي متنی در بین کاربران روي شناورها و یا بین شناور و ایستگاه هاي ساحلی، سیستم رادیوهاي دیجیتال با پیام انتخابی اختراع و مورد بهره برداري قرار گرفت. این سیستم براي تقاضاي کمک توسط شناورهاي درحال اضطرار به کار گرفته می شود.
هدف نهائی زمانی حاصل می گردد که دریافت کننده پیام خصوصا در ساحل بتواند نوعی کمک رسانی نماید. کمک رسانی نیاز به نیروي انسانی آموزش دیده و تجهیزات مناسب دارد. با توجه به برد رادیوهاي دیجیتال داراي پیام انتخابی و تعدد ایستگاه هاي ساحلی مجهز به این نوع رادیو، تامین آنها در همه ایستگاه هاي ساحلی مقدور نیست. ایجاد مراکز تجسس و نجات و تامین ملزومات مورد نیاز نیز ایجاب می نماید که این مراکز مستقیما، با سرعت، دقت به پیام هاي درخواست کمک اضطراري دسترسی داشته باشند. راه حل موجود ایجاد شبکه رادیوهاي دیجیتال با پیام انتخابی با مرکزیت مراکز تجسس و نجات دریائی است.
سازمان به طور هوشمندانه این موضوع را مد نظر داشته و نسبت به مطالعه، طراحی و بررسی براي ایجاد شبکه اي از این نوع رادیوها اقدام نموده است که بتواند همه آبهاي ساحلی و خارج از آن را پوشش داده و نسبت به تکمیل فرایند شنود پیام هاي اضطراري و کمک رسانی از طریق مراکز تجسس و نجات دریائی اقدام نماید.
مقدمه :
استفاده از رادیوهاي اولیه براي انتقال پیام به صورت کدهاي مورس از سال 1884 میلادي آغاز شده است، دریانوردان در موارد اضطراري براي انتقال پیام اضطراري به صورت کد هاي مورس از نوعی رادیو استفاده می کردند و سپس هم رادیو ها براي انتقال صوت مورد استفاده قرار گرفتند که تا امروز نیز از این رادیوها براي انتقال صوت و تقاضاي کمک توسط شناورها استفاده می گردد. با اختراع رادیوهاي دیجیتال و احساس ضرورت ارسال پیام هاي متنی در بین کاربران روي شناورها و یا بین شناور و ایستگاه هاي ساحلی، سیستم رادیوهاي دیجیتال با پیام انتخابی اختراع و مورد بهره برداري قرار گرفت. این سیستم براي تقاضاي کمک توسط شناورهاي درحال اضطرار به کار گرفته می شود این که براي پوشش مناطق مختلف داراي باندهاي مختلف هستند.
انواع رادیوهاي آنالوگ :
یکی از روش هاي تقسیم بندي رادیو، تقسیم بندي بر اساس باند فرکانسی است که عبارتست از:
- رادیو وي اچ اف:
این رادیو براي پوشش منطقه آ41 دریائی، منطقه اي که فاصله اي در حدود 50 کیلومتري از ساحل را در بر می گیرد، مورد استفاده قرار می گیرد نحوه انتشار امواج در این باند به گونه اي است که در خط مستقیم حرکت می کند. بنا بر این افزایش توان فرستنده و بهبود حساسیت گیرنده ممکن است به دلیل انحناي زمین نتواند برد این رادیو را افزایش دهد. روش انتقال در باند وي اچ اف به طور مفصل مورد بررسی قرار گرفته است
- منطقه آ53 به دلیل اینکه تحت پوشش ماهواره ها قرار می گیرد، توسط سیستم ماهواره اي اینمارست6 پوشش داده می شود.
رادیوهاي ام اف:
این رادیو براي پوشش منطقه آ82 دریائی، منظقه اي که خارج از منطقه آ1 بوده و می تواند با توجه به تفاوت انتشار امواج در روز و شب، در روز تا مسافت 200 کیلومتري و در شب تا مسافت400 کیلومتري از ساحل را تحت پوشش داشته باشد. این امواج پس از انتشار در سطح زمین حرکت می کند و می تواند در پشت مانع نیز دریافت شود. البته بیشتر از مسافت هاي ذکر شده به دلیل جذب توان امواج توسط زمین، از بین می رود و عملا افزایش توان، برد رادیو را بیش از آنچه گفته شده، افزایش نمی دهد. انتشار در این باند به دلیل افت زیاد مسیر نیاز به توان زیاد و بزرگ بودن ابعاد آنتن و قطعات تولید کننده توان زیاد دارد که از محدودیت هاي این باند محسوب می شود.
انتشار امواج در این باند با استفاده از امواج زمینی9 انجام می گیرد. امواج زمینی اصطلاحا به ترکیب و مجموع امواج مستقیم بین فرستنده و گیرنده و امواجی که توسط زمین منعکس می گردند، گفته می شود. اگرچه امواج مستقیم در فواصل بیش از حدود 50 کیلومتر به دلیل انحناي زمین وجود ندارد. در این باند فرکانسی مجموع و ترکیب زمین و هوا همانند یک موجبر براي امواج داراي پولاریزاسیون10 عمودي عمل می کند. در این سیستم انتقال توان دریافتی توسط گیرنده از رابطه - 1 - به دست می آید:
که در این رابطه | 2As |2 ضریب تضعیف براي فضاي آزاد11 است. اصطلاح فضاي ازاد در سیستم هاي مخابراتی به سیستمی گفته می شود که هیج عنصر خارجی و یا تداخل در انتقال امواج تاثیر نداشته باشد. این سیستم کاربردهاي فراوانی دارد زیرا که عناصري مثل هوا، بخار آب، ذرات یونیزه و غیره از هر مکان به مکان دیگر متفاوت است و در سیستم انتقال اثر دارد. رابطه زیر تقریب کاربردي خوبی براي محاسبه برد امواج مستقیم در یک سطح نسبتا مسطح می باشد که در بیش از این مسافت امواج به سرعت شروع به تضعیف و از بین رفتن می کند. و بعد از آن فقط امواج انعکاسی وجود دارند.
براي محاسبه توان دریافتی گیرنده در این باند رابطه دو پارامتري تعریف می گردد که یکی توان و دیگري زاویه انتشار است:
به وضعیت مولفه الکتریکی امواج الکترومغناطیسی - رادیوئی - نسبت به سطح زمین گفته می شود 10 Polarization 11 Free space و 0 ضریب دي الکتریک12 فضاي ازاد و r ضریب دي الکتریک محیط مورد نظر می باشد.
توان سیگنال دریافتی در سطح نسبتا مسطح که پارامترهاي تقریبی زمین در آن r 12 و 5 10 3 s / m باشد, توان دریافتی توسط گیرنده از رابطه - 6 - به دست می آید:
در این رابطه Pdir توان مستقیم , Pt توان فرستنده, Gt بهره آنتن فرستنده می باشد.
به دلیل پیچیدگی روابط و سختی انجام محاسبات از نمودارهاي زیر براي پیدا کردن مسافت استفاده می گردد. نمودار - شکل - 1 براي زمین مسطح و نمودار - شکل - 2 براي زمین کروي شکل به کار گرفته می شوند.
شکل - 1 نمودار پیدا کردن مسافت عددي در زمین مسطح
شکل - 2 نمودار پیدا کردن مسافت عددي براي زمین کروي
تضعیف به دلیل وجود بخار آب و باران :
همانگونه که گفته شد روابط و نمودار فوق در فضاي ازاد می باشد. در واقعیت, خصوصا در مناطق دریائی و بندري به دلیل وجود بخار آب زیاد تضعیف به دلیل بخار آب و باران نیز باید در محاسبات در نظر گرفته شود. اگر چه در باند فرکانسی مورد استفاده در باند دریائی این تاثیر چندان زیاد نیست.
