РАДИОРЕЛЕЙНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ

САМОЛЕТНАЯ РЕТРАНСЛЯЦИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Профессор П. В. Шмаков более 20 лет назад предло­жил использовать для передачи телевидения на большие расстояния цепочку самолетов, т. е. построить самолетную радиорелейную линию. Он обосновал свое предложение, показав, что экономически выгодно, чтобы ежедневно по

4— 5 часов на высоте 3—5 километров, на расстоянии 400—500 километров друг от друга летали самолеты, обо­рудованные телевизионной и радиорелейной аппарату­рой. Каждый последующий самолет должен находиться в пределах прямой видимости предыдущего. Тогда можно осуществить передачу телевизионных сигналов по такой цепочке самолетов на расстояние в несколько тысяч ки­лометров.

В дни VI Всемирного фестиваля в Москве десятки и сотни тысяч советских людей хотели хотя бы частично посмотреть этот красочный праздник молодежи. Какова же была радость телезрителей городов Смоленска, Кие­ва, Минска, а также прилегающих к ним областей, когда дикторы местных телецентров объявили о трансляции фестивальной программы из Москвы. Это была первая опытная передача телевидения по самолетной радиоре­лейной линии. Из стен лабораторий и кабинетов эта си­стема была перенесена в жизнь.

Вторично подобная ретрансляция была организована в день сорокалетия Великого Октября для передачи с Красной площади военного парада и демонстрации тру­дящихся.

Можно представить несколько схем осуществления самолетной ретрансляции. Например, можно передавать телевизионные сигналы от одного самолета к другому, далее к следующему и т. д. А можно сделать иначе: ре­трансляционные станции установить последовательно на самолете и на земле, т. е. передавать сигналы не сразу с самолета на самолет, а через наземные ретрансляцион­ные станции. Последние будут передавать принятые те­левизионные сигналы на местные телецентры, которые как и при местных передачах будут обслуживать «своих» те­лезрителей. С другой стороны, можно использовать каж­дый самолет в качестве антенной «мачты» без опоры, имеющей высоту 3—5 километров. В этом случае один самолет может обслужить территорию примерно в 25 раз большую по площади, чем наземный телецентр. Однако самолетная аппаратура здесь несравненно сложнее, чем в предыдущем случае.

Простые подсчеты показывают, что для обслужива­ния телевизионным вещанием всей Европейской террито­рии Советского Союза необходимо всего лишь 20 само­летов.

Какой же из этих вариантов лучше, выгоднее, надеж­нее? Какие волны — метровые, дециметровые или санти­метровые наиболее пригодны для ретрансляции по це­почке самолетов?

После многочисленных и кропотливых исследований для первых опытных передач было решено применить си­стему с промежуточными наземными станциями. В этом случае не только аппаратура на самолетах, но и на земле

Получается компактной, сравнительно простой и надеж­но действующей.

Передача сигналов по всей линии была осуществле­на на той же волне, на которой работает Московский те­левизионный центр. Была проведена большая работа по определению допустимых расстояний между самолетами и наземными ретрансляционными пунктами. Оказалось, что при мощности самолетного передатчика в 30— 40 ватт (мощность, потребляемая настольной лампой) надежный прием сигналов наземным ретрансляционным пунктом происходил на расстоянии 150—200 километров от самолета, а прием сигналов на самолете с земли — на расстоянии 200—260 километров, т. е. длина участка ре­трансляции земля — самолет — земля составляла 400—■ 450 километров. Общая длина всей линии опытной пере­дачи превышала 1100 километров.

Ретрансляционная телевизионная аппаратура была установлена на стандартном грузо-пассажирском само­лете типа «ЛИ-2», имеющем скорость полета 180— 200 километров в час и высоту полета 3,5—4- километра (рис. 31). Каждый самолет летал вдоль трассы радиоре­лейной линии на участке в 40—50 километров. Долетев до койца участка, самолет разворачивался и брал курс в обратном направлении.

Передающая и приемная антенны были установлены на общей мачте, которая выдвигалась из корпуса само­лета после его взлета. Обе антенны — направленные. Они имеют такой же примерно вид, как и коллективные телевизионные антенны (см. рис. 31), устанавливаемые в Москве на всех новых жилых зданиях. При разворотах самолетов, а также во время полета по прямой, благо­даря довольно простой системе автоматики, антенная опора поворачивается вокруг своей оси так, что направ­ление антенн остается неизменным. Определяет это на­правление авиационный прибор гирополукомпае, кото­рый сохраняет заданное ему направление при любых маневрах самолета. Таким образом ориентировка антенн осуществляется не по изменению сигнала, как это дела­ется в радиолокации, а по заданному направлению.

Между прочим, одной из основных причин отказа от «чистой» самолетной ретрансляции (без наземных пунк­тов) была сложность систем автоматического управле­ния антеннами.

В комплект самолетной аппаратуры, как и в случае обычной радиорелейной станции, входят приемник для приема и усиления и лередатчик для дальнейшей переда­чи сигналов одного направления.

Таким образом, в настоящее время не только теорети­ческие расчеты, но и опыт говорят о том, что по само­летной радиорелейной линии можно ежедневно в течение нескольких часов непрерывно вести передачу актуальных телевизионных программ. Понятно, что самолетная ра­диорелейная линия не может заменить наземную, однако может дополнить ее и даже быть резервной.

Существенными преимуществами самолетной радио­релейной линии является возможность «установки» и «разборки» ее в короткие сроки. Последнее позволяет быстро «установить» и включить в работу самолетную радиорелейную линию в тех направлениях, где стацио­нарная радиорелейная линия была бы не выгодна из-за слабой и нерегулярной загрузки.

В настоящее время ведутся большие работы по ис­пользованию дециметровых и сантиметровых волн для ретрансляции как телевизионных, так и других сигналов по самолетной радиорелейной линии.

С каждым годом расширяется область применения радиорелейных линий в промышленности и других об­ластях народного хозяйства.

Например, в Соединенных Штатах Америки радиоре­лейные линии применяются не только в энергосистемах, но и для обслуживания нефте - и газопроводов, железных и шоссейных дорог, в пожарной и полицейской службе.

Сообщалось об использовании радиорелейной линии для наблюдения за уровнем снежного покрова в горах, что может быть полезно при определении запасов гидро* энергоресурсов на горных реках или для предсказания наводнений. В ряде мест, где ожидается появление боль­шого количества снега, почва посыпается радиоактивны­ми веществами. По мере увеличения снежного покрова уменьшается величина радиоизлучения, которое опреде­ляется с помощью счетчиков элементарных частиц. Эти данные измерений передаются по радиорелейной линии в соответствующие учреждения.

На железнодорожном транспорте радиорелейные ли­нии используются для диспетчерской связи и для пере­дачи сигналов управления, например, стрелками. Первой такой служебной радиорелейной линией в нашей стране является линия Москва — Рязань. (Кроме того, по ней по отдельному высокочастотному стволу в Рязань по­дается телевизионная программа.) Оконечный пункт линии расположен в одном из высотных зданий в Москве.

Для промышленных радиорелейных линий наиболее характерными чертами являются малоканальность (5— 24 телефонных канала), но зато повышенная надежность работы, а также гибкость, заключавшаяся в возможно­сти быстрого добавления и выделения части каналов, бы­строй установки и пуска в эксплуатацию. В таких линиях широко применяются плоские отражатели.

На примере использования радиорелейных линий в энергосистемах мы видели, что наиболее выгодное при­менение в качестве каналов связи, телеконтроля и теле­управления о-ни находят на протяженных промышленных объектах, представляющих собой единую систему пред­приятий, разбросанных на большом расстоянии друг от друга.

К предприятиям такого типа относятся, в частности, нефтепроводы и газопроводы, имеющие протяженность до тысячи и более километров. На таких трубопроводах многочисленные насосные и аварийно-ремонтные стан­ции, а также другие объекты должны работать согласо­ванно. Понятна поэтому необходимость использования в подобных системах надежной многоканальной связи.

Газопровод Ставрополь — Москва является первым в нашей стране магистральным трубопроводом, где для та­кой связи используется радиорелейная линия.

По первоначальному проекту предполагалось постро­ить воздушную проводную линию. Однако ненадежность связи по ней заставила пересмотреть решение и перейти на радиорелейную линию. Трасса радиорелейной линии (рис. 32) проходит от станции Аксайская под Ростовом до Серпухова. Отсюда сигналы могут быть переданы по кабелю на центральный диспетчерский пункт в Москве.

На линии общей протяженностью свыше тысячи ки­лометров находится 25 ретрансляционных станций. Из них две оконечных и семь главных промежуточных. По­следние расположены возле компрессорных станций и аварийно-ремонтных пунктов газопровода.

Кроме административно-хозяйственной и диспетчер­ской связи с любым пунктом газопровода, по радиоре­лейной линии передаются сигналы телеуправления и те­леконтроля. Так, диспетчер в Москве видит, какое дав­ление газа в том или ином месте газопровода, как ра­ботают те или иные компрессорные станции, в каком положении находятся задвижки на трубах. Это примеры телеконтроля. С другой стороны, диспетчер в Москве мо­жет включить или выключить установку, расположен­ную в сотнях километров от столицы. Соответствующий сигнал пойдет по радиорелейной линии, приведет в дей­ствие систему включения, после срабатывания которой снова по радиорелейной линии вернется в Москву дру­гой сигнал, подтверждающий, что приказ выполнен. Так работает система телеуправления.

На линии установлена отечественная аппаратура «Стрела-М» на 24 телефонных канала. Для повышения надежности работы на каждой станции имеется автома­тически включаемая резервная аппаратура.

Радиорелейная линия не только обслуживает газовую магистраль, но и «пользуется» ею. Там, где нет электри -

Ческой сети для питания промежуточных станций, уста­новлены небольшие электростанции с газовыми двигате­лями. Таких станций на линии двенадцать из 25.

Двадцати четырех каналов на линии оказалось доста­точно не только для обслуживания газопровода Ставро -

Поль — Москва, но и для связей с Москвой ответвлений от основной магистрали. Кроме того, к радиорелейной линии подключены проводные каналы, обслуживающие участок газопровода Ставрополь — Аксайская.

Такое большое количество связей удалось довольно свободно разместить в 24 телефонных каналах потомгу,

Что каждый телефонный канал может быть уплотнен 16 телеграфными каналами. А по каждому телеграфному каналу может быть передано до десяти независимых ко­манд управления или 10 данных телеизмерений.

В заключение, чтобы показать, насколько радиоре­лейные линии могут быть гибкими, насколько быстро они могут быть сооружены и, если это нужно, разобраны, рассмотрим коротко радиорелейные линии, служащие для пёредачи телевизионных сигналов на телецентр при - организации внестудийных передач, например, со стадио­нов, парков или концертных залов.

До последнего времени такие радиорелейные линии имели один участок ретрансляции: передатчик был вне студии, а приемник располагался на антенной башне те­лецентра. Сигналы изображения передавались по радио­релейной линии, а звуковое сопровождение по городским телефонным сетям. Дальность действия такой радиоре­лейной линии 15—40 километров.

Однако радиус действия может быть значительно уве­личен в случае использования передвижных промежуточ­ных станций. Их аппаратура вполне размещается в авто­мобиле. Антенны поднимаются на верх раздвижных мачт, внешне похожих на пожарные лестницы. Такая времен­ная радиорелейная линия может быть «установлена» в течение нескольких часов и по ней можно передавать сигналы на телецентр на расстояние 200—300 километ­ров, если на линии будет несколько ретрансляционных пунктов, расположенных через 30—40 километров друг от друга. При этом и звуковое сопровождение должно передаваться по той же линии.