абленні променя метеорологічними чинниками: дощем, снігом, туманом, піщаною бурею, а також техногенними аерозолями. Додатковими факторами зменшення потужності випромінювання в площині прийому служать турбулентні утворення в атмосфері та їх взаємодія з когерентним випромінюванням лазера (спекл-картина або сцинтиляції). Це призводить до «тремтіння» променя, до його «плямистості» в площині прийому.
Основним параметром, що описує процес взаємодії оптичного випромінювання з атмосферою, є метеорологічна дальність видимості (МДВ). Це відстань, на якій світло з довжиною хвилі 0,55 мкм послаблюється в 50 разів (на 17 дБ). Погодні умови розрізняються як для різних географічних районів, так і від року до року.
Статистичним параметром погоди для конкретного географічного місця, що визначає надійність зв'язку, є частка часу за рік у плині якого МДВ менше заданої величини.
т У ясну погоду турбулентність атмосфери визначає граничну дальність зв'язку. Вплив турбулентності атмосфери і сцинтиляції в пучку лазерного випромінювання значно послаблюються при введенні декількох лазерних передавачів, оскільки їх випромінювання істотно не когерентно.
До теперішнього часу стала класичною теорія турбулентних процесів в атмосфері, що відноситься до інерційному інтервалу розвитку турбулентності, дозволила описати багато Флуктуативно ефекти в лазерних пучках на атмосферних трасах. Ця теорія, заснована на «законі двох третин» Колмогорова, припускає наявність процесу каскадного дроблення вихорів при стійкому спектрі розподілу розмірів неоднорідностей.
Такий підхід довгий час служив майже єдиною основою для інтерпретації експериментальних даних про флуктуаціях лазерного випромінювання в атмосфері, в тому числі і на приземних трасах. Разом з тим, стосовно до останнього випадку, зазначена теорія може виявитися занадто грубим наближенням.
Аналіз результатів досліджень, викладених публікаціях різних журналів на цю тему, показує, що турбулентність у приземному шарі повітря носить більш складний характер, обумовлений розвитком різного роду неустойчивостей. Враховуючи відсутність закінчених теоретичних досліджень оцінюють параметри надійності зв'язку при використанні кількох лазерів, а також усредняющими вплив апертури приймача і руйнування когерентності на аерозолях атмосфери була запропонована емпірична залежність оцінююча дані фактори.
- МДВ (м);
де I - фактор можливого ослаблення сигналу на відстані L (дБ); - відстань від передавача до приймача (м);
і - повний кут розходження випромінювання передавача (рад); - кількість передавальних лазерів; - діаметр апертури оптичної системи приймача (м).
Вираз (3) було отримано на підставі даних виробників FSO систем, зокрема Optical Access і «ЗАТ» Містки.
Використовуючи закон Бугера, вираз (3), а також фактор геометричного ослаблення сигналу отримуємо вираз визначення максимальної довжини траси при даному МДВ:
(4)
де Pt - імпульсна потужність передавачів (Вт); - чутливість приймача при співвідношенні сигнал: шум 10: 1 (Вт); - МДВ (м);
Коефіцієнт 1,2 при V введений для обліку довжини хвилі ІЧ випромінювання лазерів (0,8-1,2 мкм).
З виразу (3) можна отримати співвідношення для визначення надійності зв'язку в залежності від дальності і погодних умов для конкретної місцевості.
Розрахунок граничної дальності зв'язку в залежності від МДВ для виробів серії МОСТ виробництва ГРПЗ. За інших однакових параметрах вироби відрізняються шириною смуги пропускання і, відповідно, чутливістю. У своєму складі вони мають по два лазера в передавачах. Однак турбулентність атмосфери не дозволяє забезпечити надійний зв'язок на швидкості 300 Мбіт/с при максимально ясній погоді на відстані більше 3,5 км. Реально це виявляється в періодичній перериванні сигналу з періодом 0,1 - 1 с.
Обране устаткування підходить для траси вул Лейтенанта Катіна-вул. Маршала Борзова, так, як МДВ майже завжди буде в межах необхідного рівня і лише зрідка під час туману він падатиме нижче необхідного рівня, що призведе до розриву з'єднання, найбільш часті проблеми зі з'єднанням можливі в весна-осінь періуд в 4-6 годин ранку , але це можна запобігти доукомплектуванням обладнання резервного радіоканалу 72-75ГГц працюючого до 2500 м 100 Мбіт/с.
За технічними характеристиками обладнання, представленого різними виробниками можна зробити висновок, що в світі не існує апаратури FSO, яка може забезпечити в умовах Росії зв'язок з надійністю вище 99,9% на відстані навіть 1 км. Завжди є ненульова ймовірність погіршення погодних умов, коли зв'язок перерветься при будь...
