Troposcatter communication link model based on ray-tracing

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorIlchenko, Mykhailo
dc.contributor.authorKravchuk, Serhii
dc.contributor.authorMinochkin, Dmytro
dc.contributor.authorAfanasieva, Liana
dc.date.accessioned2020-11-19T15:18:20Z
dc.date.available2020-11-19T15:18:20Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. At present, the demand in tropospheric over-the-horizon communication systems determines the inherent advantages of these systems over satellite and radio-relay systems of direct visibility, especially in combat and emergency situations. Although the fundamentals of the theory of tropospheric scattering were developed as early as the middle of the last century, the development of over-the-horizon systems requires constant refinements of known theoretical positions in accordance with new data on the nature of tropospheric scattering, atmospheric inhomogeneities, capabilities of new methods for calculating and estimating radio propagation. Objective. The aim of the work is to develop a radio link model of a trans-horizon tropospheric communication to study the possibility of controlling (improving) attenuation on such a route by changing the electrophysical characteristics of the environment, in particular atmospheric turbulence, or using artificial formations in the atmosphere. Methods. The created model is based on the Ray-tracing method. Results. A model of radio link losses in the over-horizon tropospheric communication (long-range tropospheric propagation) was developed, based on the ray-tracing technique in two versions: simplified, with homogeneous layers, and full, with a combination of blocks of structures of scattering spheres in each of the layers. A study of the possibility of improving attenuation along the tropospheric scattering pathway by regulating changes in the electrophysical parameters of inhomogeneities and artificial formations in the atmosphere was conducted. Conclusions. The convergence of the results of the simulation with the data obtained by known / traditional analytical models for calculating the losses on the tropospheric scattering path confirms the adequacy of the proposed model to the statistical data of the real losses in tropospheric scattering. The obtained results indicate that, for practical purposes, the accuracy of calculations of the loss characteristics is sufficient and that they can be used to form a tropospheric dispersion route with significantly reduced loss values by artificially adding a certain liquid or solid substance to the atmospheric heterogeneity.uk
dc.description.abstractruПроблематика. В настоящее время востребованность в тропосферных системах загоризонтной связи определяют присущие этим системам преимущества перед спутниковыми и радиорелейными системами прямой видимости, особенно в условиях боевых действий и чрезвычайных ситуаций. Хотя основы теории тропосферного рассеяния были разработаны еще в середине прошлого века, однако развитие систем загоризонтной связи требует постоянных уточнений известных теоретических положений в соответствии с новыми данными о природе тропосферного рассеяния, атмосферных неоднородностей, возможностей новых методов расчета и оценки распространения радиоволн. Цель. Целью работы является разработка модели радиолинии загоризонтной тропосферной связи для исследования возможности регулирования (улучшения) затухания на такой трассе путем изменения электрофизических характеристик окружающей среды, в частности атмосферной турбулентности, или задействования искусственных образований в атмосфере. Методы. Созданная модель базируется на методе трассировки лучей Ray-tracing. Результаты. Разработана модель потерь на радиолинии загоризонтной тропосферной связи (дальнего тропосферного распространения), основанная на технике трассировки лучей в двух вариантах: упрощенном с однородными слоями и полном с комбинированием блоков структур сфер рассеяния в каждом из слоев. Проведено исследование возможности улучшения затухания на трассе тропосферного рассеяния путем регулирования изменения электрофизических параметров неоднородностей и искусственных образований в атмосфере. Выводы. Сходимость полученных результатов проведенного моделирования с данными, полученными известными/ традиционными аналитическими моделями, по расчету потерь на трассе тропосферного рассеяния подтверждает адекватность предложенной модели статистическим данным реальных потерь при тропосферном рассеянии. Полученные результаты свидетельствуют о достаточной для практических целей точности расчетов характеристик потерь и возможности их использования для формирования трассы тропосферного рассеяния со значительно уменьшенными значениями потерь путем искусственного внесения в атмосферную неоднородность определенной жидкой или твердой субстанции.uk
dc.description.abstractukПроблематика. На даний час затребуваність в тропосферних системах загоризонтного зв’язку визначають притаманні цим системам переваги перед супутниковими і радіорелейними системами прямої видимості, особливо в умовах бойових дій та надзвичайних ситуацій. Хоча основи теорії тропосферного розсіювання були розроблені ще в середині минулого сторіччя, однак розвиток систем загоризонтного зв’язку потребує постійних уточнень відомих теоретичних положень відповідно до нових даних про природу тропосферного розсіювання, атмосферних неоднорідностей, можливостей нових методів розрахунку та оцінювання поширення радіохвиль. Мета. Метою роботи є розробка моделі радіолінії загоризонтного тропосферного зв’язку для дослідження можливості регулювання (покращення) затухання на такій трасі шляхом зміни електрофізичних характеристик оточуючого середовища, зокрема атмосферних турбулентностей, або задіяння штучних утворень в атмосфері. Методи. Створена модель базується на методі трасування променів Ray-tracing. Результати. Розроблено модель втрат на радіолінії загоризонтного тропосферного зв’язку (дальнього тропосферного поширення чи тропосферного розсіяння), що базується на техніці трасування променів у двох варіантах: спрощеному з однорідними шарами і повному з комбінуванням блоків структур сфер розсіювання в кожному із шарів. Проведено дослідження можливості покращення затухання на трасі тропосферного розсіювання шляхом регулювання зміни електрофізичних параметрів неоднорідностей і штучних утворень в атмосфері. Висновки. Збіжність отриманих результатів проведеного моделювання із даними, отриманими відомими/традиційними аналітичними моделями, щодо розрахунку втрат на трасі тропосферного розсіювання підтверджує адекватність запропонованої моделі статистичним даним реальних втрат при тропосферному розсіянню. Отримані результати свідчать про достатню для практичних цілей точність розрахунків характеристик втрат та можливість їх використання для формування траси тропосферного розсіювання із значно зменшеними значеннями втрат шляхом штучного внесення в атмосферну неоднорідність певної рідкої чи твердої субстанції.uk
dc.format.pagerangePp. 15-20uk
dc.identifier.citationTroposcatter communication link model based on ray-tracing / Ilchenko M., Kravchuk S., Minochkin D., Afanasieva L. // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2018. – Vol. 9, N. 2(17). – Pp. 15–20. – Bibliogr.: 20 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.22018.15-20
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/37518
dc.language.isoenuk
dc.publisherNational Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInformation and telecommunication sciences : international research journal, 2018, Vol. 9, N. 2(17)uk
dc.subjecttroposcatter communicationuk
dc.subjecttroposcatter link modeluk
dc.subjectover-horizon tropospheric communicationuk
dc.subjectatmospheric turbulenceuk
dc.subjectartificial formations in the atmosphereuk
dc.subjectтропосферне розсіянняuk
dc.subjectмодель радіолініїuk
dc.subjectзагоризонтний тропосферний зв’язокuk
dc.subjectатмосферні турбулентностіuk
dc.subjectштучні утворення в атмосферіuk
dc.subjectтропосферное рассеянияuk
dc.subjectмодель радиолинииuk
dc.subjectзагоризонтная тропосферная связьuk
dc.subjectатмосферные турбулентностиuk
dc.subjectискусственные образования в атмосфереuk
dc.subject.udc621.391uk
dc.titleTroposcatter communication link model based on ray-tracinguk
dc.title.alternativeМодель втрат радіолінії тропосферного зв’язку на основі трасування променівuk
dc.title.alternativeМодель потерь радиолинии тропосферной связи на основе трассировки лучейuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ITS2018_9-2_p15-20.pdf
Розмір:
634.16 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 9, N. 2(17)