Радиорелейные и спутниковые системы передачи информации

курсовая работа

2. Расчет профиля трассы РРЛ

Учет рельефа местности при расчете и проектировании РРЛ производится с помощью профилей интервалов линии.

Профиль трассы отображает вертикальный разрез местности со всеми высотными отметками, включая строения, лес и т.д. Вычерчивание профиля трассы первоначально производится с помощью топографических карт масштаба 1: 50 000 или 1: 100 000. В дальнейшем отдельные участки уточняются по картам масштаба 1: 25 000 или непосредственно на местности. Для удовлетворительных расчетов точность построения профилей в критических точках должна быть ±3м.

Данные высотные отметки и расстояния между ними занесены в таблицу 2.1:

Табл. 2.1 -Исходные и рассчитанные данные для профиля трассы

Номер точки

R, (мм)

R, (км)

h, (м)

k

y

y+h

1

0

0

74,2

0,0000

0,00

74,20

2

56

5,6

70

0,1186

18,28

88,28

3

69

6,9

70

0,1462

21,83

91,23

4

79

7,9

70

0,1674

24,37

94,37

5

85

8,5

70

0,1801

25,82

95,82

6

102

10,2

70

0,2161

29,62

99,62

7

125

12,5

60

0,2648

34,04

94,04

8

140

14

50

0,2966

36,48

86,48

9

146

14,6

40

0,3093

37,36

77,36

10

158

15,8

50

0,3347

38,94

88,94

11

162

16,2

50

0,3432

39,42

89,42

12

173

17,3

40

0,3665

40,6

80,6

13

188

18,8

30

0,3983

41,91

71,91

14

222

22,2

20

0,4703

43,56

63,56

15

228

22,8

20

0,4831

43,67

63,67

16

250

25

20

0,5297

43,56

63,56

17

272

27,2

20

0,5763

42,7

62,7

18

275

27,5

30

0,5826

42,52

72,52

19

288

28,8

30

0,6102

41,59

71,59

20

306

30,6

30

0,6483

39,87

69,87

21

342

34,2

20

0,7246

34,9

54,9

22

344

34,4

20

0,7288

34,56

54,56

23

389

38,9

10

0,8242

25,34

35,34

24

425

42,5

20

0,9004

15,68

35,68

25

431

43,1

10

0,9131

13,88

23,88

26

439

43,9

20

0,9301

11,37

31,37

27

472

47,2

22,7

1,0000

0,00

22,70

Для удобства при построении профилей используется параболический масштаб, в котором все высоты откладываются не по радиусам, как в действительности, а по оси ординат, а расстояния - не по дуге окружности, а по оси абсцисс. При таком построении линия, изображающая на профиле уровень моря или условный нулевой уровень, от которого отсчитываются все высоты, имеет вид параболы:

, (2.1)

где

, (2.2)

к - относительная координата заданной точки,

Ri - расстояние до текущей точки.

Результаты расчета относительных координат высотных отметок проектируемой трассы приведены в таблице 2.1.

По полученным значениям из таблицы 2.1 строим профиль трассы. Профиль трассы проектируемой РРЛ изображен на рисунке 1.1:

Рис. 2.1 - Профиль трассы РРЛ

Обычно профили трасс РРЛ строят для геометрического радиуса земли. Построение профиля производят в следующей последовательности:

1) строим линию, изображающую уровень моря (или условный нулевой уровень), при этом точки определяют по формуле (2.1) или по графикам;

2) пользуясь топографическими картами, определяем и наносим высотные отметки точек профиля относительно условного уровня на различных расстояниях и соединяем их плавной линией;

3) на профиле наносим местные предметы;

4) зная высоты подъема передающей и приемной антенн h1 и h2, проводят линию АВ, соединяющую точки расположения передающей антенны А и приемной антенны В. Расстояние между линией АВ и профилем трассы называют просветом Н. Просвет определяют графически в наиболее высокой точке профиля трассы или в точке отражения на достаточно ровных трассах. Просвет считается:

а) положительным, когда линия АВ проходит выше наиболее высокой точки;

б) отрицательным, когда эта линия пересекает профиль трассы.

Если наиболее высокая часть профиля трассы покрыта лесом, то величина просвета Н определяется относительно верхушек деревьев, т.к. лес для ультракоротких волн является непрозрачным препятствием.

При отсутствии рефракции (g = 0) на открытых трассах (Н ? Н0,)

, (2.3)

где H0 - просвет на трассе, при котором поле в точке приема равно полю в свободном пространстве:

Рассчитаем значение просвета H0 для данной РРЛ. Исходные данные для этого расчета:

R0 = 47,2 км - общая протяженность трассы;

= 4 см - длина волны;

R = 10,2 км - расстояние до те кущей точки.

Найдем относительную координату k по формуле (2.2):

По формуле (2.3) вычислим значение просвета на трассе, при котором поле в точке приема равно полю в свободном пространстве (H0):

С учетом рефракции трансформируется профиль трассы РРЛ и меняется величина просвета Н. Изменения просвета учитывается величиной ?Н (g):

, (2.4)

, (2.5)

где Н - значение просвета при отсутствии рефракции, определяемое из профиля трассы;

?H(g) - приращение просвета при изменении g.

При g<0 приращение просвета ?H(g)>0, т. е. просвет на трассе увеличивается.

При g>0 величина ?H(g)<0, т. е. просвет на трассе уменьшается.

Для Украины принято .

Найдем приращение просвета при изменении g:

При высоте передающей антенны и приемной антенны определим величину просвета: .

Таким образом, с учетом рефракции величина просвета по формуле (2.4) будет равна:

Получили . Делаем вывод, что высоты антенн можно уменьшить.

H(g)-Ho=15,47-10,4=5,07м. Но так как мы используем реальную трассу, учтем, что из-за метеорологических условий просвет Н может изменятся. Поэтому лучше взять высоты антенн с запасом.

Делись добром ;)