Геоинформационные технологии в задачах ЭМС

Планирование различных сетей связи, радиовещания и телевидения включает не только обеспечение требуемых зон покрытия, но и решения задачи исключения непреднамеренных электромагнитных влияний. Решение указанных задач требует по возможности точных оценок затухания радиоволн на совокупности радиотрасс, соответствующих рассматриваемой сети радиосвязи. Получение этих оценок традиционными средствами представляет собой чрезвычайно трудоемкую задачу ввиду очевидной сложности количественного расчета затухания радиоволн в условиях распространения на реальных радиотрассах с учетом профиля местности и характера подстилающей поверхности. В последнее время при решении ряда задач, связанных с созданием беспроводных радиосетей, широко используются методы и средства геоинформационных технологий. Последние основаны на использовании геоинформационных систем.

Геоинформационная система (ГИС) — система сбора, хранения, анализа и графической визуализации географических данных и связанной с ними информации о необходимых объектах. Понятие геоинформационной системы часто используется в более узком смысле — как инструмента (программного продукта), позволяющего пользователям искать, анализировать и редактировать как цифровую карту местности, так и дополнительную информацию об объектах. На основе геоинформационных систем созданы и практически используются ряд программных средств, предназначенных для решения задач анализа и оптимизации беспроводных радиосетей различного назначения. К их числу относятся системы «ПИАР», «Ресурс», ГИС ЧТП, GIS Zone 2001 и др. Подобные системы осуществляют:

  • 1) поддержку векторных и растровых карт с привязкой координат;
  • 2) импорт/экспорт векторных карт из стандартных форматов (Mapinfo, ArcView, таблиц данных);
  • 3) использование векторных слоев, которые могут служить носителем информации для математических моделей моделирования, например слой лесных массивов, слой зданий, слой водоемов и т. д.;
Схема проведения измерений на помехоустойчивость

Рис. 3.31. Схема проведения измерений на помехоустойчивость

  • 4) определение расстояний, площадей, азимута, координат, анализ сечения трассы с учетом кривизны поверхности Земли и наземных объектов (лес, здания, водоемы и т. п.);
  • 5) отображение рельефа местности в цветных оттенках, изолиниях и т. п., визуализацию результатов расчета (анализа).

Расчеты затухания радиоволн на анализируемых трассах осуществляются на основе различных встроенных математических моделей. В различных вариантах ГИС используются такие модели, как статистическая модель, Окамура — Хата, CCIR, COST 231, Хата — Дэвидсона, Уролки — Екегами, Дейгоута, Буллингтона, Эпштейна — Петерсона, Гиованелли, детерминированная городская модель, модели «Земля как гладкая сфера», «Свободное пространство» и др. Как правило, функционал подобных ГИС включает в себя и математические модели радиопередающих, радиоприемных и антенно-фидерных устройств, модели собственных, естественных внешних и индустриальных шумов.

Указанными программными средствами осуществляется:

  • 1) расчет напряженности поля в заданной точке;
  • 2) расчет напряженности поля вдоль произвольного пути;
  • 3) построение зон уверенной радиосвязи (территориальное планирование);
  • 4) оценка электромагнитной совместимости;
  • 5) прогнозирование электромагнитной обстановки в точке;
  • 6) построение зон помех.

На рис. 3.32 в качестве иллюстрации показаны данные о геоин-формационной системе ГИС ЧТП.

Более подробно с принципами построения и использования гео-информационных средств при расчетах, связанных с оценками распространения радиоволн на реальных радиотрассах, можно познакомиться в специальных руководствах [23; 24; 25].

Программный пакет ГИС ЧТП

Рис. 3.32. Программный пакет ГИС ЧТП:

а — главное окно программного комплекса

Программный пакет ГИС ЧТП

Рис. 3.32. Программный пакет ГИС ЧТП: б — расчетные зоны покрытия

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >