Полный текст статьи (PDF) XML (JATS 1.2)
Авторы / Authors
  • Велигоша Александр Васильевич (Veligosha A. V.) кандидат технических наук, доцент кафедры № 52 филиала военной академии им. Петра Великого. Серпухов, Россия.
    Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor of Department No. 52 of the Branch of the Peter the Great Military Academy. Serpukhov, Russia.     Aveligosha@mail.ru
  • Третьяков Евгений Александрович (Tretyakov E. A.) адъюнкт филиала военной академии им. Петра Великого. Серпухов, Россия.
    adjunct of the branch of the Peter the Great Military Academy. Serpukhov, Russia.     2923201@mail.ru
  • Юрков Владислав Владимирович (Yurkov V. V.) курсант филиала военной академии им. Петра Великого. Серпухов, Россия.
    cadet of the branch of the Peter the Great Military Academy. Serpukhov, Russia.     Uikav@bk.ru
Ключевые слова
ионосферные возмущенияраспространение радиоволнвыбор рабочих частотмониторинг ионосферыадаптивное частотное планирование
Keywords
ionospheric disturbancesradio wave propagationselection of operating frequenciesionospheric monitoringadaptive frequency planning
Аннотация / Abstract
Русский

Цель исследования: обоснование направлений повышения устойчивости КВ радиосвязи за счёт адаптивного частотного планирования на основе данных аппаратно-программных средств мониторинга ионосферы.

Метод исследования: комплексный анализ, обобщение эмпирических данных и результатов математического моделирования распространения КВ-радиоволн в лучевом приближении с учётом фоновой и возмущающей составляющих электронной концентрации.

Результаты исследования: внешние факторы вызывают значительные отклонения ионосферных параметров: в периоды геомагнитных возмущений максимально применимая частота может снижаться на 25...50 %, поглощение радиоволн возрастает на 20...40 дБ и более, усиливается многолучёвость и глубина замираний. Выявлены закономерности сезонно-суточных и географических вариаций электронной концентрации. Обоснована необходимость перехода от статистических и прогностических методов к адаптивным и когнитивным системам частотного планирования, интегрирующим данные оперативного мониторинга ионосферы в системах специальной связи.

Практическая ценность заключается в систематизации количественных оценок влияния комплекса внешних факторов на выбор рабочих частот радиолиний КВ-диапазона с позиций обеспечения устойчивости связи, а также в обосновании перспектив применения аппаратно-программных комплексов мониторинга ионосферы для реализации гибридных адаптивных систем частотного планирования, сочетающих прогностические модели, данные реального времени и алгоритмы машинного обучения.

English

The purpose of the work: substantiation of directions for improving the stability of HF radio communications through adaptive frequency planning based on data from hardware and software ionosphere monitoring tools.

Research method: comprehensive analysis, generalization of empirical data and results of mathematical modeling of HF radio wave propagation in the ray approximation, taking into account background and disturbing components of electron concentration.

Results of the study: it is shown that external factors cause significant deviations of ionospheric parameters: during periods of geomagnetic disturbances, the MUF can decrease by 25–50 %, radio wave absorption increases by 20–40 dB and more, multipath propagation and fading depth increase. Regularities of seasonal-diurnal and geographical variations of electron concentration have been revealed. The necessity of transitioning from statistical and predictive methods to adaptive and cognitive frequency planning systems integrating operational ionosphere monitoring data is substantiated.

Scientific novelty consists in systematization of quantitative assessments of the influence of a complex of external factors on the selection of operating frequencies of HF radio links from the standpoint of ensuring communication stability, as well as in substantiation of the prospects for the use of hardware and software ionosphere monitoring complexes for the implementation of hybrid adaptive frequency planning systems combining predictive models, real-time data and machine learning algorithms.

Финансирование / Funding

Источники финансирования не указаны.

No funding sources reported.

Идентификаторы / Identifiers
DOI10.21681/3034-4050-2026-5-91-99ЖурналТелекоммуникации и связьГод2026Номер№5 (14)Страницы91–99ISSN3034-4050УДК621.391
Список литературы / References
  1. Blagoveshchenskij D. V. Modelirovanie rasprostraneniya KV-radiovoln v vysokih shirotah / D. V. Blagoveshchenskij, A. V. Blagoveshchenskaya // Geomagnetizm i aehronomiya. – 2016. – V. 56. – No. 5. – Pp. 621–630.
  2. Dehvis K. Radiovolny v ionosfere: per. s angl. / K. Dehvis. – M.: Mir, 1973. – 502 p.
  3. Ivanov D. V. Ehffekty dispersii v ionosfernyh radiokanalah. Ch. 2. Vidy chastotno-vremennoj dispersii / D. V. Ivanov, V. A. Ivanov, M. I. Ryabova, V. V. Ovchinnikov // Radiotehnika. – 2024. – V. 88. – No. 12. – Pp. 63–77.
  4. Ivanov D. V. Podhody k ehksperimental'nomu ocenivaniyu SDR-sensorom variacij spektral'noj plotnosti moshchnosti pomeh i prognozirovaniyu variacij ih srednego urovnya pri izmenenii polosy KV-radiokanala / D. V. Ivanov, V. A. Ivanov, N. V. Ryabova, R. R. Bel'gibaev // Ehlektromagnitnye volny i ehlektronnye sistemy. – 2025. – V. 30. – No. 1. – Pp. 68–78.
  5. Klimenko M. V. Vysotnaya protyazhennost' zimnej anomalii i eyo proyavlenie v polnom ehlektronnom soderzhanii / M. V. Klimenko, V. V. Klimenko, I. E. Zaharenkova i dr. // Himicheskaya fizika. – 2019. – V. 38. – No. 10. – Pp. 83–90.
  6. Kryukovskij A. S. Matematicheskoe modelirovanie amplitudnyh, uglovyh i vremennyh harakteristik korotkih radiovoln pri slabonaklonnom zondirovanii ionosfery / A. S. Kryukovskij, D. S. Lukin, E. V. Mihalyova, D. V. Rastyagaev // Radiotehnika i ehlektronika. – 2023. – V. 68. – No. 6. – Pp. 553–562.
  7. Pashincev V. P. Metodika ocenki vliyaniya diffuznosti ionosfery i vybora rabochej chastoty na pomehoustojchivost' korotkovolnovoj svyazi / V. P. Pashincev, D. A. Belokon', V. A. Cimbal i dr. // Zhurnal radioehlektroniki. – 2024. – No. 12.
  8. Rybakov A. I. Modelirovanie osnovnyh harakteristik i parametrov funkcional'nyh blokov i sistemy v celom pri vybore optimal'nyh chastotnyh kanalov svyazi / A. I. Rybakov // Ehkonomika i kachestvo sistem svyazi. – 2019. – No. 1 (11). – Pp. 13-18.
  9. Semenova N. A. Modelirovanie rasprostraneniya KV-radiovoln na trasse Kipr – Nizhnij Novgorod pri registracii Z-obraznyh PIV / N. A. Semenova, F. I. Vybornov, S. M. Grach // Materialy 22-j Mezhdunarodnoj konferencii «Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa». – M.: IKI RAN, 2024. – P. 490.
  10. Vybornov F. I., Shejner O. A. Otklik ionosfery Zemli na yavleniya solnechnoj aktivnosti v fevrale – marte 2023 goda // Kosmicheskie issledovaniya. – 2024. – V. 62. – No. 2. – Pp.157–167.
  11. Bryunelli B. E. Fizika ionosfery / B. E. Bryunelli, A. A. Namgaladze. – M.: Nauka, 1988. – 528 p.
  12. Hirvonen E. A. O. AU-Ray Program for Modeling Radio Wave Propagation in the Ionosphere / E. A. O. Hirvonen, K. Kauristie, E. Kallio // Radio Science. – 2025. – Vol. 60. – No. 8. – DOI: 10.1029/2024RS008209.