Может кому будет интересно.
Оценка возможности организации радиосвязи между двумя точками с учетом
рельефа местности и кривизны земли на сайте

Скриншот трассы:
http://s41.radikal.ru/i092/0809/88/b8ef95953cebt.jpg

http://linkcheck.zs9.ru/

Интересует мнение специалистов. Нужен проект или нет стоит ли развивать и в каком направлении

Понравилось!

Из пожеланий: добавить вожможность ввода данных через т.н. Mainhead locator кроме долготы и широты.

Zmej По вашей ссылке, как я понял, нужно вводить координаты через QTH локатор? Это слишком грубо. Тут километр туда-сюда и картина совершенно меняется. Хотя, пусть тоже будет. Удобней всего было-бы указывать точки через Google maps. Ещё сразу захотелось построить круговой профиль местности вокруг своей антенны и увидеть на карте какие места засвечены моим сигналом. Сделать какую-то память пользователей чтоб каждый раз при входе не требовалось вводить свои координаты. А ещё этот проект отличная возможность заловить радиофулюганов. Они сами покажут где их антенны. И искать не надо.

Прикольно! ;)
Но для более серьезной работы есть бесплатная RadioMobile.
Она как раз и позволяет построить круговой профиль местности вокруг своей антенны и увидеть на карте какие места засвечены моим сигналом буквально несколькими щелчками мыши.

Почему Вы пишите километр туда - сюда. Координаты можно воодить со сколь угодно высокой точностью.
Координаты своей антенны можно получить либо с помощью GPS приемника. Либо с помощью бесплатной программы Google Eearth, которая юзает сервис Google Map.

Про километр туда-сюда было обращение к Zmej.

Parashut

Эти локаторы, если я не ошибаюсь, дают точность до 2-3км. Для любительских целей, я думаю, этого достаточно.

Если не сложно будет, сделайте и эту возможность, не всегда мы (радиолюбители) помним точно свои координаты, а вот локатор знают почти все.

Google map то хорошо, но на тормозном интернете это не всегда удобно. Кстати, на основе гугла есть вот это: http://www.vhfdx.ru/karta-vyisot Только графики выдает черно-белые и некрасивые, у вас получше ;)


Насчет кругового профиля - идею поддерживаю, пусть будет, задаешь координаты/локатор центра и рисует круглую картинку с указанным радиусом в км. и цветами указывает высоту, типа как на географических картах, от синего до красного линейка такая...

Да, и координаты желательно вводить не только в формате "градус с кучей знаков после запятой", но и более "классический" формат - градус, мин, сек !

Карту высот в окрестностях точек сделаю. У меня уже есть локальная версия, где это реализовано. Правда не знаю как будет по быстродействию. Даже на локальной машине рисует секунд 5, так как данных обрабатывать довольно много приходится, ведь рельеф заведен с шагом около 100 метров.
Ввод координат с карты гугла тоже реально. Есть проработки.

Скрин с локальной версии:
http://s46.radikal.ru/i111/0809/d5/920a502c2cbct.jpg

Vvkot
ну ка ну ка, что за NASA Linkplanner?
Почему гугль не находит? Где скачать?

Гугль про NASA LinkPlanner ничего не знает, так как продукт пока находится в стадии отладки и предназначен только для внутреннего потребления. Но, надеюсь, если будет свободное время аналогичный функционал сделаю для он-лайн версии.

Если будет сравнимо по функционалу с то же RadioMobile, то это будет очень гут! ;)

Добавил для желающих ввод координат в формате градусы, минуты, секунды.

Посмотрел скриншоты RadioMobile. Симпатично все. Я так понял она подсасывает данные по высотам с инета, так как иначе бы дистрибутив был бы не подьемным. Данные по высоте с дискретностью 100 метров только по Евразии весят несколько гигобайт.

Смотрю на сайте RadioMobile, что их проекту 20 лет!!! А я подобной тематикой занимаюсь неделю. За 20 лет думаю сравняю функционал :)

Кстати а сколько по времени RadioMobile строит круговой профиль??? Сделать то это не сложно, но боюсь будет долго строится.

Silent
Прикольно! ;)
Но для более серьезной работы есть бесплатная RadioMobile.
Она как раз и позволяет построить круговой профиль местности вокруг своей антенны и увидеть на карте какие места засвечены моим сигналом буквально несколькими щелчками мыши.

Прикольно, что Вы пишите в отношении RadioMobile, на 99% не соответствует действительности.
Сначала нужно установить программу с сайта. Программы-инсталлятора нет, по инструкции из 7 пунктов нужно проделать операции установки ручками. Затем сделать настройки (входные и выходные каталоги). Далее скачать карты высот из Интернет. В самой программе мне не удалось получить карту высот из Интернет, пришлось брать её с ресурса NGA RASTER ROAM. Размер файлов не очень большой (500кБ - 2.5 Мб) но RASTER ROAM жуткий тормоз. Далее пришлось ввести "системы", "юниты" и прочее. Профиль излучения мне удалось получить не менее чем за 100 щелчков мыши. Затем настройки сбились. :-( Антенну моего товарища RadioMobile теперь рисует под землей (в настройках юнита указываю высоту его дома 30 метров, программа не прибавляет высоту антенны к реальной высоте горы, на которой стоит его дом (~110 метров), а берёт 30 метров от уровня моря -> антенну товарища рисует под землей). Возможно, я не недостаточно разобрался с RadioMobile, но IMHO у неё интуитивно непонятный и недружественный интерфейс, при котором каждое действие требует обращения к Помощи. Поэтому, IMHO, "несколькими щелчками мыши" здесь явно не обойтись. %-)

Vvkot
Спасибо за интересный ресурс! Ещё можно было бы cделать индикатор силы сигнала (S-метр).

Vvkot
Почитайте, пожалуйста, про источники данных, которые понимает RadioMobile:
http://www.cplus.org/rmw/dataen.html
Удастся прицепить "Free World at 3 arc second resolution (100m) SRTM version 2" ?

Vvkot
Гугль про NASA LinkPlanner ничего не знает, так как продукт пока находится в стадии отладки и предназначен только для внутреннего потребления. Но, надеюсь, если будет свободное время аналогичный функционал сделаю для он-лайн версии.
ну то есть какбы оффлайн версии двигать в массы не придвидится?

Удастся прицепить "Free World at 3 arc second resolution (100m) SRTM version 2" ?

Я из этих данных и строил карту высот, но так как размер бесплатного хостинга ограничен мнен пришлось уменьшить разрешение примерно до 250 метров. В противном случае потребовалось бы несколько гигов места. Какой бесплатный хостер на это пойдет. Я и так смог запихнуть данные только по европейской части России и СНГ. Если хостер позволит, можно будет кинуть данные поточнее.

ну то есть какбы оффлайн версии двигать в массы не придвидится?
Пока рано об этом говорить, продукт сыроват. Мне подсказали много новых идей. Сейчас работаю над рисованием зон круговой засветки. Для этого все есть. Пытаюсь разобраться с расчетом мощности сигнала.
В он-лайн версии будет возможность указывать координаты через карты гугла. Мне кажется будет удобно. Честно говоря у меня есть карты для европейской части России с гугла и в оффлайне ( постарался :) ), но распространять их в дистрибутиве уж больго громоздко (несколько гигобайт), да и гугл обидится может.

Улучшил разрешение данных по рельефу местности. Особенно улучшение заметно на коротких трассах.

Было:
http://s53.radikal.ru/i140/0809/9e/b8e639c8289bt.jpg

Стало:
http://s53.radikal.ru/i141/0809/92/822026564757t.jpg

И это не предел. Найти бы место на хостинге под данные.

Питер_AMПрикольно, что Вы пишите в отношении RadioMobile, на 99% не соответствует действительности.
Я имел в виду, что несколькмим щелчками мышки после того, как все настроите. ;)
Сначала нужно установить программу с сайта. Программы-инсталлятора нет, по инструкции из 7 пунктов нужно проделать операции установки ручками. Затем сделать настройки (входные и выходные каталоги).
Это все легко, мартышкин труд. Нужно всего лишь уметь читать.
Далее скачать карты высот из Интернет. В самой программе мне не удалось получить карту высот из Интернет, пришлось брать её с ресурса NGA RASTER ROAM. Размер файлов не очень большой (500кБ - 2.5 Мб) но RASTER ROAM жуткий тормоз.
Странно, у меня все чудесно взялось с инета.
Далее пришлось ввести "системы", "юниты" и прочее.
Тут согласен - это несколько сложнее, чем обычно требуется для любительских целей.
Возможно, я не недостаточно разобрался с RadioMobile, но IMHO у неё интуитивно непонятный и недружественный интерфейс, при котором каждое действие требует обращения к Помощи.
Из все помощи я читал только пример создания у них на сайте, Больше не потребовалось, хотя раньше дела и с этой прогой не имел. Если кому надо, могу написать ман на русском с примерами.
Ещё можно было бы cделать индикатор силы сигнала (S-метр).
В радио мобиле это как раз есть.

Если будет и в этой проге то будет очень гут! Ждем релиза!

Vvkot
И это не предел. Найти бы место на хостинге под данные.
А к админстрации этого форума не пробовали обращаться? Задумка неплоха, может разрешат тут хостится? А мы поддержим в просьбах!

Silent
Насчёт хостинга отличная идея, проект Vvkot и по дизайну соответствует, и по языку программирования!

Vvkot
S-метр: У меня есть формулы напряженности поля E (в свободном пространстве; до 0.8 расстояния прямой видимости (расчёт по формуле Введенского); существуют формулы для расчёта напряженности за одиночным клиновидным препятствием; в зоне полутени; в глубокой тени; Входные параметры - r, h1, h2, P, G). Применимы ли они в данном случае?

S-метр: У меня есть формулы напряженности поля E (в свободном пространстве; до 0.8 расстояния прямой видимости (расчёт по формуле Введенского); существуют формулы для расчёта напряженности за одиночным клиновидным препятствием; в зоне полутени; в глубокой тени; Входные параметры - r, h1, h2, P, G). Применимы ли они в данном случае?

Ребята я не связист, а программист, поэтому, наоборот хотел к вам обратится с вопросом, как считать затухание сигнала. Про расчет зон Френеля нашел формулы, а как быть с препятствиями не особо просек пока. Может кто кинет ссылку на не особо сложный материал по данной тематике. У меня хотя и есть инженерное образование (причем довольно близкое по профилю: заканчивал КВИРТУ ПВО), но до таких глубин в материал нас не окунали :)

Напряжение на входе приёмника пересчитывается на сопротивлении 50 Ом.
типичная чувствительность приёмника 0.2 мкВ

шкала S-метра

S9+60 = -13 дБм = 50 мВ = -26 дБВ
S9+50 = -23 дБм = 16 мВ = -36 дБВ
S9+40 = -33 дБм = 5 мВ = -46 дБВ
S9+30 = -43 дБм = 1,6 мВ = -56 дБВ
S9+20 = -53 дБм = 0,5 мВ = -66 дБВ
S9+10 = -63 дБм = 160 мкВ = -76 дБВ
S9 = -73 дБм = 50 мкВ = -86 дБВ
S8 = -79 дБм = 25 мкВ = -92 дБВ
S7 = -85 дБм = 13 мкВ = -98 дБВ
S6 = -91 дБм = 6,3 мкВ = -104 дБВ
S5 = -97 дБм = 3,2 мкВ = -110 дБВ
S4 = -103 дБм = 1,6 мкВ = -116 дБВ
S3 = -109 дБм = 0,8 мкВ = -122 дБВ
S2 = -115 дБм = 0,4 мкВ = -128 дБВ
S1 = -121 дБм = 0,2 мкВ = -134 дБВ

мощность передатчика
-20 дБВ = 10 дБм = 0.01 Вт
-10 дБВ = 20 дБм = 0.1 Вт
-3 дБВ = 27 дБм = 0.5 Вт
0 дБВ = 30 дБм = 1 Вт
7 дБВ = 37 дБм = 5 Вт
17 дБВ = 47 дБм = 50 Вт
27 dBW = 57 дБм = 500 Вт

Vvkot задача - рассчитать потери на трассе.
Мощность на входе приёмника:

Pприёмника = Pпередатчика - Loss
где Loss - потери, дБ.

потери при распространении в свободном пространстве:
Free Space Loss = 32.45 + 20log(d) + 20log(f) dB (where d is in km and f is in MHz)
^{(источник)}

задавшись эффективной мощностью передатчика (P*G антенны),
теперь в пределах прямой видимости вы можете вывести шкалу S-метра.

про расчёт в отсутствии видимости напишу позднее.

При наличии преград на трассе возникают дополнительные потери. Преодолеть препятствие помогает дифракция радиоволн.

a) Без учёта кривизны земли:

рассчитываем "дельта d":


учитываем знак: если препятствие выше линии визирования (т.е. закрывает прямую видимость), то v положительное, препятствие ниже (т.е. вроде бы не мешает) - v отрицательное

б) С учётом кривизны земли:
http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF_files/Picture97.gif


http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF_files/Picture98.gif
http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF_files/Picture99.gif

в) параметр v подставляем в формулу и получаем дополнительные потери из-за наличия препятствия.

Дополнительные потери из-за одиночного препятствия, дБ
http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF_files/Picture100.gif

потери J(v) прибавляем к потерям в свободном пространстве.

Если несколько вершин - алгоритм описан здесь
http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF7.htm - the principle edge method.

Сначала находится вершина с наименьшим затуханием радиоволн (наименьшее v) - "принципиальная вершина". Затем рассчитывают от этой вершины рекурсивно потери на остальные вершины.
(Честно говоря, мне этот алгоритм не очень понятен).

Результирующиее затухание - сумма потерь от каждой вершины. Например, для трёх вершин
L = J(vp) + J(vtp) + J(vpr)

На дистанциях больше прямой видимости существует постоянное слабое тропосферное прохождение за счёт рассеяния на атмосферных неоднородностях. Поэтому основным способом может уже быть не дифракция, а тропосферное распространение. Расчёт потерь приведен на странице (нужно учитывать суша или море, или в пропорции от пути): http://www.mike-willis.com/Tutorial/PF9.htm При тропосферном распространении потери меньше чем за счёт дифракции в "глубокую тень", поэтому думаю нужно брать только Loss в свободном пространстве + тропосферные потери

L = M + 30log(f) + 10log(d) + 30log(O) + LN+ LC - Gt - Gr

где M лежит в диапазоне от 19 dB до 40 dB в зависимости от климата (для Англии равен 26 дБ)

f - частота, d - расстояние (км), O - угол (в тысячных долях радиана, 1 мрад = 0.057295779513^o) под которым на рассеивающем объёме встречаются линии прямой видимости от передатчика и приёмника;

LN - см. Tutorial (учитывается радиус земли и климатологический параметр);
LC - см. Tutorial (зависит от пространства (апертуры) рассеивающего объема);
Gt и Gr - усиление передающей и приёмной антенн (dB).

Надеюсь, что приведенные формулы позволят реализовать S-метр.

Питер_АМ, спасибо, изложено более чем доступно, надеюсь освою.

Теперь строит карту высот.
До построения кругового профиля остался один шаг:

http://s50.radikal.ru/i130/0809/c9/fbbc296cca07t.jpg

Vvkot
Ну можно же сделать как в RadioMobile, чтобы прога сама скачивала и распаковывала нужные квадраты, исходя из координат углов заданного прямоугольника?

Скачивать и распаковывать не получится. Квадраты довольно большие и распаковка занимает длительное время. За это время хост подумает, что скрипт завис и скинет его (по крайней мере на бесплатном хостинге это будет так). Поэтому данные нужно иметь распакованные. Итак по времени напряг, можно разрешение больше сделать, но скрипт уже слетать начинает.

Добавил привязку к координатной сетке. Скоро будет отображение зон покрытия на гугловской карте.

Сделал расчет зон радиопокрытия. Пока только из геометрических соображений. Тяжеловата задача получается для сервера. А у хостига стоит ограничение на выполнение скрипта - не более 9 секунд, поэтому пришлось точечками рисовать. Но все равно картинки интересные получаются. Сразу можно оценить, например, эффект от подьема антенны. Сравните зоны покрытия для высоты антенны 5 метров и 30 метров и соответсвующая им карта рельефа:
http://i035.radikal.ru/0810/38/1e677c29422ct.jpg http://s54.radikal.ru/i146/0810/a0/fed57a14b2a9t.jpg http://i045.radikal.ru/0809/2c/f3606c4ae470t.jpg

В ближайшее время, надеюсь получится, подложить под зоны покрытия гугловские и яндекс карты.

ВНИМАНИЕ!!! С 0:00 1.10.2008 по 13:00 1.10.2008 на сайте был выложен код, который считал профиль трассы и зону покрытия с ошибкой. Приношу свои извенения.