ArticlePDF Available

Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data

Authors:

Abstract

Background. In the process of functioning of modern complexes and specialized equipment in conditions of direct visibility between radio facilities, data transmission is not always possible, which significantly reduces the efficiency of the data transmission system and increases the time to search for new locations for transceivers. The reason for this problem may lie in the peculiarities of the terrain, which has an interference and diffraction effect on the propagation of the radio signal. At the same time, analysis and a digital terrain model from earth remote sensing data and the implementation of automated calculations based on it to find the best coordinates in terms of electromagnetic compatibility in the required areas may be of significant interest for solving this problem. Aim. The main purpose of the work is determined by the need to develop algorithms and software implementation of the tool, which will eventually allow, given the characteristics of the hardware, to promptly and adequately analyze the possibility and evaluate the parameters for organizing stable radio communications even at the planning stage using interactive satellite maps. Methods. The article presents the developed algorithms and screenshots of the implementation of the program for calculating the interference effect of the relief, taking into account the underlying surface in the radio communication interval. Results. The results of the program implementation are presented, which calculate the essential propagation zone of the radio signal in accordance with the radio frequency, classifies the channel depending on the presence of terrain obstacles in the essential zone, determines the reflection point on the radio path according to the principle of equality of angles of incidence and reflection and verifies its belonging to the directions of antenna diagrams, takes into account the reflection coefficient at the underlying surface of a water body at the reflection point and calculates the amount of interference losses. Conclusion. A program has been developed that allows you to determine the intensity of the emitter field at any point of the terrain, taking into account obstacles.
Физика волновых процессов и радиотехнические системы
2024. Т. 27, № 4. С. 50–58
DOI 10.18469/1810-3189.2024.27.4.50-58 Дата поступления 30 марта 2024
УДК 621.396.4 Дата принятия 30 апреля 2024
Оригинальное исследование Дата публикации 28 декабря 2024
Модель расчета линии радиосвязи на основе
данных дистанционного зондирования земли
А.Т. Албузов1, П.Е. Шахов1, В.И. Филатов2
1 Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»
394064, Россия, г. Воронеж,
ул. Старых Большевиков, 54а
2 Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
105005, Россия, г. Москва,
ул. 2-я Бауманская, 5
АннотацияОбоснование. В процессе функционирования современных комплексов и средств специализированного
назначения в условиях прямой видимости между радиосредствами не всегда возможна передача данных, что существенно
снижает эффективность системы передачи данных и увеличивает время для поиска новых мест размещения приемо-
передающих средств. Причина данной проблемы может крыться в особенностях рельефа местности, который оказывает
интерференционное и дифракционное влияние на распространение радиосигнала. При этом значительный интерес для
решения данной проблемы могут представлять анализ и цифровая модель рельефа местности из данных дистанционного
зондирования земли и реализации на его основе автоматизированных расчетов по поиску наилучших с точки зрения
электромагнитной совместимости координат в требуемых районах. Цель. Основная цель работы определяется
необходимостью разработки алгоритмов и программной реализации инструмента, который в итоге позволит при заданных
характеристиках аппаратных средств оперативно и достоверно проанализировать возможность и оценить параметры
для организации устойчивой радиосвязи еще на этапе планирования c использованием спутниковых интерактивных
карт. Метод. В статье представлены разработанные алгоритмы и скриншоты реализации программы расчета
интерференционного влияния рельефа с учетом подстилающей поверхности на интервале линии радиосвязи. Результаты.
Представлены результаты программной реализации, которая осуществляет расчет существенной зоны распространения
радиосигнала в соответствии с радиочастотой, классифицирует канал в зависимости от наличия в существенной зоне
препятствий рельефа, определяет точку отражения на радиотрассе по принципу равенства углов падения и отражения
и проверяет ее принадлежность направлениям диаграмм антенн, осуществляет учет коэффициента отражения у
подстилающей поверхности водного объекта в точке отражения и рассчитывает величину интерференционных потерь.
Заключение. Разработана программа, позволяющая определять напряженность поля излучателя в любой точке участка
местности с учетом препятствий.
Ключевые слова – существенная зона распространения сигнала; ослабление радиосигнала; рельеф местности; цифровая
модель рельефа; SRTM.
Албузов А.Т. и др.
Модель расчета линии радиосвязи на основе данных дистанционного зондирования земли
Albuzov A.T. et al.
Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data
50
58
© Албузов А.Т. и др., 2024 vl10@mail.ru (Филатов Владимир Иванович)
Введение
Устойчивая и непрерывная радиосвязь залог
эффективности применения современных средств
специализированного назначения. Для оператив-
ной оценки условий применения средств радио-
связи необходимы инструменты, позволяющие
проводить оценку физико-географических усло-
вий района и влияния на каналы радиосвязи ус-
ловий пересеченной местности. Как показывает
практика, нередко при использовании комплексов
и средств специализированного назначения в ус-
ловиях, удовлетворяющих критерию оптической
(прямой) видимости между средствами, радио-
связь отсутствует, что приводит к поиску новых
вариантов размещения с последующим переме-
щением, повторным развертыванием средств, или
работа осуществляется в неавтоматизированном
режиме, если линия радиосвязи используется для
внутрикомплексного обмена, что существенно
снижает эффективность. Как показала практика,
наибольшим спросом пользуется программное
обеспечение, позволяющее применять спутниковые
интерактивные карты, которые дают возможность
при выборе мест размещения средств достаточно
детально анализировать пригодность выбираемых
мест для размещения по таким критериям, как на-
личие транспортной доступности, наличие есте-
ственных препятствий ландшафта и местности.
Существующие стандарты и рекомендации [1; 2]
по расчету линий радиосвязи обладают сложным
изложением материала и сориентированы для
проектировочных работ с результатами в виде оп-
тимальных высот размещения антенных устройств
в линии радиосвязи для ее устойчивого функцио-
нирования. При применении мобильных средств
и комплексов специализированного назначения,
как правило, высота антенных устройств неиз-
менна, лица, определяющие места размещения
51
2024. Т. 27, № 4. С. 50–58 Физика волновых процессов и радиотехнические системы
2024, vol. 27, no. 4, pp. 50–58 Physics of Wave Processes and Radio Systems
средств, ищут компромисс между всеми факто-
рами, влияющими на эффективность в условиях
крайне ограниченного времени и ограниченных
возможностей территориального маневра силами
и средствами.
1. Теоретические положения модели
Качественная и устойчивая радиосвязь не обу-
славливается лишь наличием оптической (пря-
мой) зоны видимости между точками приема и
передачи. Рельеф местности в зависимости от
его конфигурации оказывает интерференцион-
ное и дифракционное влияние на радиосигнал.
Как минимум лучевую модель распространения
радиосигнала можно использовать при полном
отсутствии препятствий в существенной зоне рас-
пространения, что все равно требует проведения
расчетов и оценки. Таким образом, существен-
ную пользу окажет программное обеспечение,
доступное для пользователя и устанавливаемое
на портативные средства с операционной систе-
мой типа Android, а не только на специализиро-
ванные стационарные ЭВМ и ноутбуки, которые
также могут быть с различными операционными
системами. С этой точки зрения и с точки зрения
кросс-платформенности представляет интерес
реализация на языке программирования Java. Су-
щественный интерес представляет рассмотрение
возможности генерации рельефа местности из
данных дистанционного зондирования Земли и
реализации на его основе автоматизированных
расчетов. По оценке научного геоинформацион-
ного центра РАН, а также на основе проведен-
ных исследований точности модели Shuttle Radar
Topographic Mission (SRTM) [3] с абсолютными вы-
сотами земной поверхности в углах с точностью до
3 угловых секунд (или примерно 90 × 90 м) в самой
крупной в России широтно ориентированной близ
52–55°с.ш. зоне разница между SRTM-матрицей
и отметками государственной геодезической сети
изменяется от –3,5 до –4,5 м, а в нулевых зонах от
–0,5 до +0,5 м и т. д. (рис. 1). Другим типом между-
народных файлов DEM SRTM являются файлы
цифровой модели рельефа, которые опубликованы
с точностью до 1 угловой секунды (или примерно
30 × 30 м) и демонстрируют улучшенный характер
данных SRTM с самым высоким разрешением из
тех, которые сейчас открыто публикуются.
Таким образом, целью работы являлась раз-
работка алгоритмов и программная реализация
инструмента, позволяющего при заданных харак-
теристиках средств оперативно и достоверно про-
анализировать возможность организации устой-
чивой радиосвязи еще на этапе планирования
c использованием спутниковых интерактивных
карт.
Обращение к данным DEM SRTM осущест-
вляется с геодезическими координатами мест
размещения средств, получение которых легко
реализовать использованием современных интер-
активных карт.
Уравнение передачи [1–4; 7] связывает мощность
сигнала на входе приемника с энергетическими
параметрами и затуханием (ослаблением) радио-
волн на интервалах. В соответствии с этим мощ-
ность сигнала на входе приемника сравнивается
с потерями на интервале для получения запаса
уровня сигнала, от которого будет зависеть каче-
ство радиосвязи в развертываемой линии.
Исходя из анализа существующих рекоменда-
ций по расчету [7; 8] и теоретических положений
по распространению радиоволн [4–6], отметим за-
трудняющие оперативное определение условий и
оценку обстановки особенности по всем этапам
проведения расчетов.
Первоначальный этап предварительное опре-
деление мест размещения средств, построение
профиля местности на интервале линии внутри-
комплексной радиосвязи с учетом эквивалент-
ного радиуса Земли и вертикального градиента
диэлектрической проводимости для соответству-
ющего географического региона, расчет суще-
ственной зоны распространения радиосигнала,
классифицирование канала. Кроме построения
профиля местности также классифицирование
канала усложняется необходимостью проведения
Рис. 1. Фрагмент карты зональности систематических ошибок
на матрице высот SRTM с точностью до 3 угловых секунд (или
примерно 90 × 90 м) в пределах территории Северной Евразии
Fig. 1. Fragment of the map of zonality of systematic errors on the
SRTM height matrix with an accuracy of up to 3 arc seconds (or
approximately 90 × 90 m) within the territory of Northern Eurasia
52
Албузов А.Т. и др. Модель расчета линии радиосвязи на основе данных дистанционного зондирования земли
Albuzov A.T. et al. Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data
Рис. 2. Расположение существенной зоны распространения радиосигнала при разности высот антенн
Fig. 2. Location of the signicant radio signal propagation zone with a dierence in antenna heights
Рис. 3. Алгоритм извлечения данных о высотах рельефа местности из файла DEM SRTM и генерации профиля рельефа местности
между средствами радиосвязи
Fig. 3. Algorithm for extracting terrain elevation data from a DEM SRTM le and generating a terrain prole between radio communica-
tion facilities
53
2024. Т. 27, № 4. С. 50–58 Физика волновых процессов и радиотехнические системы
2024, vol. 27, no. 4, pp. 50–58 Physics of Wave Processes and Radio Systems
а
б
Рис. 4. Алгоритм расчета потерь в линии радиосвязи
Fig. 4. Algorithm for calculating losses in a radio communication line
54
Албузов А.Т. и др. Модель расчета линии радиосвязи на основе данных дистанционного зондирования земли
Albuzov A.T. et al. Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data
геометрических расчетов при разности высот ан-
тенных устройств (рис. 2).
Указанные на рис. 2 обозначения характеризуют
следующие параметры: hн. гр. Фр высота нижней
границы существенной зоны распространения ра-
диосигнала (первой зоны Френеля), которая отсе-
кает часть препятствия, Н1,2абсАФУ – высоты мачт
соответствующих антенно-фидерных устройств,
. . í ãð Ôð
h
величина смещения нижней границы
зоны вниз или вверх.
Второй этап расчета расчет влияния на рас-
пространение радиосигнала атмосферы и рельефа
местности. На данном этапе необходимо произве-
сти расчет потерь свободного пространства, рас-
чет потерь в атмосфере и в соответствии с прове-
денной классификацией канала и анализа профиля
на первоначальном этапе определить величину
интерференционных и дифракционных потерь.
При открытом интервале рассчитывается интер-
ференционное влияние рельефа (точки отражения
в
(Продолжение) Рис. 4. Алгоритм расчета потерь в линии радиосвязи
(Continuation) Fig. 4. Algorithm for calculating losses in a radio communication line
Таблица. Перечень и описание созданных классов
Table. List and description of created classes
Наименование класса Описание класса
SRTMEle
Методы класса возвращают значения высот на интервале радиотрассы,
обращение к классу и его методам осуществляется в других классах
иметодах для программного преобразования координат, программных
геометрических расчетов, расчетов потерь в линии радиосвязи
ивизуального отображения результатов расчета в интерфейсе
пользователя, получение значений высот осуществляется на основе
передаваемых в методы класса геодезических координат точки
SpaceXYZ Методы класса возвращают значения прямоугольных пространственных
координат, расчет производится на основе передаваемых в методы класса
геодезических координат выбираемых точек
SRTM_Distance
Calculation
Методы класса возвращают расстояние между двумя точками, расчет
осуществляется на основе передаваемых в методы класса прямоугольных
пространственных координат точек
SRTMGeodezCoordCalc_
fromXYZSpace
Методы класса возвращают геодезические координаты (широту и
долготу), расчет осуществляется на основе передаваемых в методы класса
прямоугольных пространственных координат точек
SRTMSk42Coord Методы класса возвращают плоские прямоугольные координаты
СК42, расчет осуществляется на основе предаваемых в методы класса
геодезических координат
АrrHeight
CalculationGeodez
Методы класса возвращают массив данных точек с выбираемым
шагом дискретизации рельефа местности на радиотрассе, массив
содержит информацию о высоте точки, ее геодезических и плоских
пространственных координатах, обращение к классу и его методам
осуществляется в интересах дальнейших преобразований, геометрических
расчетов, расчетов потерь в линии радиосвязи и визуального отображения
результатов расчета в интерфейсе пользователя
55
2024. Т. 27, № 4. С. 50–58 Физика волновых процессов и радиотехнические системы
2024, vol. 27, no. 4, pp. 50–58 Physics of Wave Processes and Radio Systems
(Продолжение) Таблица. Перечень и описание созданных классов
(Continuation) Table. List and description of created classes
Наименование класса Описание класса
ArrHeightWater
Методы класса возвращают массив данных, который содержит
информацию об абсолютном уровне водного объекта и координаты
границ водного объекта, которые определяются пользователем на
интерактивной карте на радиотрассе
CalculationRadioLinkFild
Методы класса возвращают: значения координат для визуального
отображения в интерфейсе пользователя существенной
зоны распространения радиосигнала в соответствии с его
радиочастотой; абсолютные высоты антенно-фидерных устройств;
в соответствии с шагом дискретизации рельефа массив отрезков
для запрограммированных геометрических расчетов в целях
классификации канала и поиска точки отражения и ее принадлежности
к участку местности; координаты точек отражения на основе равенства
углов падения и отражения радиосигнала; значение разности хода ЭМВ,
величину сдвига фаз, множитель интерференционного ослабления;
величину ослабления радиосигнала с учетом ослабления свободного
пространства; величину просвета на радиотрассе в каждой
точке в соответствии с выбираемым шагом дискретизации
и классификацию канала радиосвязи
XYPolyReliefCalculation
Методы класса возвращают значения координат полиномов для
визуального отображения в интерфейсе пользователя профиля
рельефа местности, профиля водного объекта в соответствии с шагом
дискретизации рельефа
Рис. 5. Выбор мест размещения средств и получение их геодезических координат на интерактивной карте
Fig. 5. Selecting locations for the placement of funds and obtaining their geodetic coordinates on an interactive map
Рис. 6. Определение границ водного объекта и получение их геодезических координат на интерактивной карте
Fig. 6. Determining the boundaries of a water body and obtaining their geodetic coordinates on an interactive map
56
Албузов А.Т. и др. Модель расчета линии радиосвязи на основе данных дистанционного зондирования земли
Albuzov A.T. et al. Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data
Рис. 7. Интерфейс программы (окно с отображением сгенерированного рельефа местности и расчетом канала линии радиосвязи
в соответствии с установленными параметрами приемной и передающей аппаратуры)
Fig. 7. Program interface (window displaying the generated terrain and calculating the radio communication channel in accordance with
the set parameters of the receiving and transmitting equipment)
с большой вероятностью должны присутствовать
на радиотрассе), при полузакрытом интерферен-
ционное влияние рельефа и дифракционное и при
закрытом дифракционное. Данный этап суще-
ственно осложняется: поиском точек отражения,
необходимостью учета подстилающей поверхно-
сти в точках отражения и их принадлежности на-
правлению диаграммы направленности антенных
устройств с целью оценки ослабления отражен-
ного сигнала и необходимостью аппроксимации
полузатеняющих и затеняющих препятствий для
применения соответствующих методов расчета.
На заключительном этапе расчета требует-
ся определить запас уровня qi и в соответствии
с уравнением качества, которое связывает каче-
ство связи по каналам на интервале Q с уровнем
сигнала на входе приемника Pпр, определяется
потеря надежности на интервале радиолинии по
графикам зависимости, приведенным в [4; 7]. Если
величина потери надежности связи на интервале
Ti%<Ti%зад, то качество связи на интервале УКВ-
радиолинии удовлетворяет заданным требовани-
ям на качество связи. Для линий связи с внутри-
комплексной передачей данных величина потери
допускается не более 5 %.
2. Разработка алгоритмов модели
На рис. 3 приведен разработанный алгоритм
извлечения данных о высотах рельефа местности
из файла DEM SRTM с разрешением 1 угловая
секунда.
На рис. 4 показаны разработанные алгоритмы
расчета потерь в линии радиосвязи в целях их
программной реализации.
На момент публикации статьи осуществлена
программная реализация в части, касающейся ге-
нерации профиля рельефа соответствующих геоде-
57
2024. Т. 27, № 4. С. 50–58 Физика волновых процессов и радиотехнические системы
2024, vol. 27, no. 4, pp. 50–58 Physics of Wave Processes and Radio Systems
зическим координатам мест размещения средств,
а также расчета интерференционных потерь в ли-
нии радиосвязи. В таблице приведено описание
созданных классов при разработке программы.
3. Программная реализация модели
Выбор мест размещения средств радиосвязи,
определение границ водного объекта на радио-
трассе и получение их геодезических координат
на интерактивной карте отображены на рис. 5, 6.
Интерфейс разработанной программы с полу-
чаемыми результатами расчета и генерации ре-
льефа местности приведен на рис. 7. Полученные
результаты генерации рельефа местности между
выбранными местами размещения средств соот-
ветствуют визуально определяемым на топографи-
ческой карте с масштабом 1:100000 уровням высот.
Программа осуществляет расчет существенной
зоны распространения радиосигнала в соответ-
ствии с радиочастотой, классифицирует канал в
зависимости от наличия в существенной зоне пре-
пятствий рельефа, определяет точку отражения на
радиотрассе по принципу равенства углов паде-
ния и отражения и проверяет ее принадлежность
направлениям диаграмм антенн, осуществляет
учет коэффициента отражения у подстилающей
поверхности водного объекта в точке отражения
и рассчитывает величину интерференционных
потерь. Программа также осуществляет точный
пересчет геодезических координат мест размеще-
ния средств радиосвязи в плоские прямоугольные
координаты, которые при необходимости могут
быть использованы пользователем.
Заключение
Таким образом, проанализированы существу-
ющие рекомендации, методики по расчету ли-
нии радиосвязи, структура файлов DEM SRTM,
проведена разработка алгоритмов и на их основе
программная реализация расчета интерферен-
ционного влияния рельефа местности в линии
радиосвязи.
Список литературы
1. Цифровые радиорелейные линии. Показатели качества. Методы расчета. М.: Стандартинформ, 2010.
2. Распространение радиоволн за счет дифракции. Рекомендации МСЭ-P P.526-10. М.: Стандартинформ, 2007.
3. Орлянкин В.Н., Алешина А.Р. Использование матриц высот SRTM в предварительных расчетах и картографировании глубин
потенциального паводкового затопления речных пойм // Исследование Земли из космоса. 2019. № 5. С. 72–81. DOI: https://doi.
org/10.31857/S0205-96142019572-81
4. Военные системы радиорелейной и тропосферной связи / под ред. А.П. Родимова. Л.: ВАС, 1984. 414 с.
5. Радиорелейные и спутниковые системы передачи / под ред. А.С. Немировского. М.: Радио и связь, 1986. 213 с.
6. Теория электрической связи / под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 1999. 432 с.
7. Математическая модель канала связи с беспилотным летательным аппаратом / Н.С. Архипов др.] // Физика волновых
процессов и радиотехнические системы. 2021. Т. 24, № 3. С. 71–79. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2021.24.3.71-79
8. Нестеров В.Н., Ли А.Р. Технологический метод проектирования измерительных приборов и систем для работы в неизвестных
заранее условиях эксплуатации // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 2. С. 69–76. DOI:
https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.2.69-76
Информация об авторах
Албузов Адрей Таирович, кандидат военных наук, преподаватель кафедры Военного учебно-научного центра Военно-
воздушных сил «Военно-воздушная академия», г. Воронеж, Россия.
Область научных интересов: радиофизика, распространение радиоволн, теория радиосвязи.
E-mail: albuzov81@mail.ru
Шахов Павел Евгениевич, курсант Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия»,
г. Воронеж, Россия.
Область научных интересов: радиофизика, распространение радиоволн, теория радиосвязи.
E-mail: vva@mil.ru
Филатов Владимир Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры ИУ-10 Московского государственного технического
университета имени Н.Э. Баумана, г. Москва, Россия.
Область научных интересов: радиофизика, распространение радиоволн, теория радиосвязи.
E-mail: vl10@mail.ru
SPIN-код (eLibrary): 9514-7430
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-6892-2236
Physics of Wave Processes and Radio Systems
2024, vol. 27, no. 4, pp. 50–58
58
Албузов А.Т. и др. Модель расчета линии радиосвязи на основе данных дистанционного зондирования земли
Albuzov A.T. et al. Model calculation of a radio communication line based on remote sensing data
DOI 10.18469/1810-3189.2024.27.4.50-58 Received 30 March 2024
UDC 621.396.4 Accepted 30 April 2024
Original Research Published 28 December 2024
Model calculation of a radio communication
line based on remote sensing data
Adrey T. Albuzov1, Pavel E. Shakhov1, Vladimir I. Filatov2
1 Military Educational and Scientic Center of the Air Force «Air Force Academy»
54a, Staryh Bolshevikov Street,
Voronezh, 394064, Russia
2 Bauman Moscow State Technical University
5, 2nd Baumanskaya Street,
Moscow, 105005, Russia
AbstractBackground. In the process of functioning of modern complexes and specialized equipment in conditions of direct
visibility between radio facilities, data transmission is not always possible, which signicantly reduces the eciency of the
data transmission system and increases the time to search for new locations for transceivers. The reason for this problem may
lie in the peculiarities of the terrain, which has an interference and diraction eect on the propagation of the radio signal.
At the same time, analysis and a digital terrain model from earth remote sensing data and the implementation of automated
calculations based on it to nd the best coordinates in terms of electromagnetic compatibility in the required areas may be of
signicant interest for solving this problem. Aim. The main purpose of the work is determined by the need to develop algorithms
and soware implementation of the tool, which will eventually allow, given the characteristics of the hardware, to promptly
and adequately analyze the possibility and evaluate the parameters for organizing stable radio communications even at the
planning stage using interactive satellite maps. Methods. The article presents the developed algorithms and screenshots of the
implementation of the program for calculating the interference eect of the relief, taking into account the underlying surface
in the radio communication interval. Results. The results of the program implementation are presented, which calculate the
essential propagation zone of the radio signal in accordance with the radio frequency, classies the channel depending on the
presence of terrain obstacles in the essential zone, determines the reection point on the radio path according to the principle
of equality of angles of incidence and reection and veries its belonging to the directions of antenna diagrams, takes into
account the reection coecient at the underlying surface of a water body at the reection point and calculates the amount of
interference losses. Conclusion. A program has been developed that allows you to determine the intensity of the emitter eld at
any point of the terrain, taking into account obstacles.
Keywords – signicant signal propagation zone; radio signal attenuation; terrain; digital terrain model; SRTM.
vl10@mail.ru (Vladimir I. Filatov) © Adrey T. Albuzov et al., 2024
References
1. Digital Radio Relay Lines. Quality Indicators. Calculation Methods. Moscow: Standartinform, 2010. (In Russ.)
2. Propagation of Radio Waves Due to Diraction. Recommendations, ITU-P P.526-10. Moscow: Standartinform, 2007. (In Russ.)
3. V. N. Orlyankin and A. R. Aleshina, “Using SRTM height matrices in preliminary calculations and mapping the depths of potential
ood inundation of river oodplains,” Issledovanie Zemli iz kosmosa, no. 5, pp. 72–81, 2019, doi: https://doi.org/10.31857/S0205-
96142019572-81. (In Russ.)
4. P. Rodimov, Ed. Military Radio Relay and Tropospheric Communication Systems. Leningrad: VAS, 1984. (In Russ.)
5. S. Nemirovsky, Ed. Radio Relay and Satellite Transmission Systems. Moscow: Radio i svyaz’, 1986. (In Russ.)
6. D. D. Klovsky, Ed. Electrical Communication Theory. Moscow: Radio i svyaz’, 1999. (In Russ.)
7. N. S. Arkhipov et al., “Mathematical model of a communication channel with an unmanned aerial vehicle,” Physics of Wave Processes
and Radio Systems, vol. 24, no. 3, pp. 71–79, 2021, doi: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2021.24.3.71-79. (In Russ.)
8. V. N. Nesterov and A. R. Li, “Technological method for the design of measuring instruments and systems for operation in
previously unknown operating conditions,” Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 22, no. 2, pp. 69–76, 2019, doi: https://doi.
org/10.18469/1810-3189.2019.22.2.69-76. (In Russ.)
Information about the Authors
Andrey T. Albuzov, Candidate in Military Sciences, lecturer of the Military Educational and Scientic Center of the Air Force «Air
Force Academy», Voronezh, Russia.
Research interests: radiophysics, radio wave propagation, radio communication theory.
E-mail: albuzov81@mail.ru
Pavel E. Shakhov, cadet of the Military Educational and Scientic Center of the Air Force «Air Force Academy», Voronezh, Russia.
Research interests: radiophysics, radio wave propagation, radio communication theory.
E-mail: vva@mil.ru
Vladimir I. Filatov, Candidate in Engineering Sciences, associate professor at the Department of IU-10, Bauman Moscow State
Technical University, Moscow, Russia.
Research interests: radiophysics, radio wave propagation, radio communication theory.
E-mail: vl10@mail.ru
SPIN-code (eLibrary): 9514-7430
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-6892-2236
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
In this paper, a mathematical model of a communication channel with an unmanned aerial vehicle and taking into account the specifics of the locations of a ground communication point when determining the effects of refraction, diffraction and interference of electromagnetic waves is proposed. A meaningful statement of the problem based on the mathematical relationship between the energy parameters of the first transmission equation and the quality indicators (BER) of the second transmission equation has been formed. The main features of calculating the parameters of the first equation are to determine the rules for calculating the level of attenuation due to the influence of the earths surface. The calculation of attenuations for cases of removal of an unmanned aerial vehicle from a ground communication point within the areas of line of sight, partial shade and shadow has been clarified. The second transmission equation is based on the mathematical model of the Rice communication channel. With respect to the energy parameters and the selected communication quality indicator for the formed mathematical model, examples of graphical dependencies are given in the study of typical computational problems. With respect to the energy parameters and the selected communication quality indicator for the formed mathematical model, examples of graphical dependencies in the study of typical computational problems are given.
Article
The article shows the possibility of using the SRTM model in order to search for the best options for detailed ground-based engineering surveys in flat-tree-free areas. The authors conducted a study of the accuracy of the SRTM model for the territory of the Russian Federation to the south of 60 N and neighboring countries (17 countries of Europe and 10 countries of Asia). A mapped zonality map of the identified systematic errors of the SRTM matrix of heights is shown. Using the example of the Ramensky section of the Moscow River valley (near the cities of Zhukovsky and Ramenskoye), the absolute heights of the surface of the flood flood zone were determined, the boundaries and depths of flooding were calculated and mapped during a flood of 1% of the coverage. Maps of engineering protection objects from flooding of the territory of this site on a scale of 1:100 000 and larger, as well as parts of the Moscow and Oka river valleys on a smaller scale 1:1 000000 are proposed.
Radio Relay and Satellite Transmission Systems. Moscow: Radio i svyaz
  • S Nemirovsky
S. Nemirovsky, Ed. Radio Relay and Satellite Transmission Systems. Moscow: Radio i svyaz', 1986. (In Russ.)
Electrical Communication Theory. Moscow: Radio i svyaz
  • D D Klovsky
D. D. Klovsky, Ed. Electrical Communication Theory. Moscow: Radio i svyaz', 1999. (In Russ.)
Military Radio Relay and Tropospheric Communication Systems. Leningrad: VAS
  • P Rodimov
P. Rodimov, Ed. Military Radio Relay and Tropospheric Communication Systems. Leningrad: VAS, 1984. (In Russ.)
Использование матриц высот SRTM в предварительных расчетах и картографировании глубин потенциального паводкового затопления речных пойм // Исследование Земли из космоса
  • В Н Орлянкин
  • А Р Алешина
Орлянкин В.Н., Алешина А.Р. Использование матриц высот SRTM в предварительных расчетах и картографировании глубин потенциального паводкового затопления речных пойм // Исследование Земли из космоса. 2019. № 5. С. 72-81. DOI: https://doi. org/10.31857/S0205-96142019572-81
Технологический метод проектирования измерительных приборов и систем для работы в неизвестных заранее условиях эксплуатации // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 2. С. 69-76
  • В Н Нестеров
  • А Р Ли
Нестеров В.Н., Ли А.Р. Технологический метод проектирования измерительных приборов и систем для работы в неизвестных заранее условиях эксплуатации // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 2. С. 69-76. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.2.69-76
Technological method for the design of measuring instruments and systems for operation in previously unknown operating conditions
  • V N Nesterov
  • A R Li
V. N. Nesterov and A. R. Li, "Technological method for the design of measuring instruments and systems for operation in previously unknown operating conditions," Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 22, no. 2, pp. 69-76, 2019, doi: https://doi. org/10.18469/1810-3189.2019.22.2.69-76. (In Russ.)