Ionosfäärin heijastavuus vaikuttaa eniten HF-taajuusalueella ja osittain MF -taajuusaluuellakin (noin 1 MHz ja 30 MHz välillä) heijastumalla etenemiseen, kun ilmakehän ionisaation tiheys vaihtelee täytyy radioaaltojen taajudenkin vaihtua. Korkeampaa ionisaation tiheyttä vastaamaan täytyy löytää vastaava taajuus. Vaihtelut radioaaltojen kantamassa johtuvat vuorokauden ajasta, vuodesta, auringon pilkuista ja ionosfäärin olosuhteista.


Valitse päivä tai yö klikkaamalla kuvan oikeassa yläkulmassa olevaa kuvaketta. Tämän jälkeen aseta hiiri vasemmanpuolimmaisen aluksen päälle. Vihreä alue osoittaa aluksen lähetysten kuuluvuusalueen.

Päivällä radioaaltojen heijastuminen ionosfääristä tapahtuu alempana (kerros E), joten pidempään kantamaan tarvitaan enemmän aaltoja ja siksi täytyy käyttää korkeampaa taajuutta. Yöllä aallot heijastuvat korkeammalta (kerros F2), joten matalampi taajuus yleensä riittää.

Ionosfäärin korkeustiedot saadaan päivittäin useasta eri observatoriosta. Tunnetuin Eurooppalainen observatorio on Kreikan Ateenassa sijaitseva kansallinen observatorio, joka julkaisee kyseiset tiedot kattaen koko maapallon (www.iono.noa.gr). Täältä radio-operaattori löytää ajankohtaisen kerroskorkeuden ( h ) ja tiheyden (f0).

Heijastumiskulma (alpha) riippuu kerroskorkeudesta ja etäisyydestä (d) heijastumiskohtaan maata tai merta pitkin. Kulma voidaan laskea kaavalla:

alpha = arc tg ((d/2)/h)

Kun tapahtuu ainoastaam yksi heijastuminen niin sitä kutsutaan yhden hypyn (engl. single hop) -etenemiseksi. Mitä enemmän hyppyjä tapahtuu, sitä pidempi kantama, mutta samalla lähetyksen laatu heikkenee ja energian tarve kasvaa. Aina kun se on mahdollista käytetään ainoastaan yhtä hyppyä.

Saavuttaakseen tietyn radioaseman (alus, CRS, jne.) yhdellä hypyllä, radioliikenteessä on käytettävä taajuutta matalimman käyttökelpoisen taajuden (LUF - Lowest Usable Frequency) ja korkeimman käyttökelpoisen taajuuden (MUF - Maximum Usable Frequency) väliltä. Optimaalinen viestintätaajuus (OTF - Optimum Traffic Frequency) on noin 85% korkeimmasta käyttökelpoisesta taajuudesta. Koska radio-operaattori ei voi valita mitä tahansa taajutta, vaan merenkululle erikseen määrätyn, tulisi hänen tuolloin valita lähin käytettävissä oleva taajuus.

MUF ja OTF lasketaan kaavalla:

MUF=f0/cos (alpha)

OTF=MUF * 0.85

LUF riippuu lähettimen tehosta, vastaanottimen herkkyydestä ja virityksestä.

Etäisyyttä, jonka radiosignaali kulkee ennen maanpinnalle paluutaan, kutsutaan hyppäysetäisyydeksi (engl. skip distance). Usein huomataan myös, että maanpinta-aallon kantaman ja heijastusalueen (alue, jolle radiosignaali heijastuttuaan palaa maanpinnalle) väliin jää alue, jolla radiosignaali ei kuulu. Tätä aluetta kutsutaan kuolleeksi alueeksi (engl. dead zone) tai hyppäysalueeksi (engl. skip zone). Taajuutta on madallettava, jotta tällä alueella voitaisiin kommunikoida.

Yleisesti:
  • Päivällä MUF on suurempi kuin yöllä
  • Kesällä MUF on suurempi kuin talvella
  • Jos auringon aktiivisuus kasvaa, MUF ja OTF kasvavat, hyppäysetäisyys pienenee
  • Jos auringon aktiivisuus vähenee, MUF ja OTF pienenevät, hyppäysetäisyys kasvaa

MF

Maanpinta-aalto etenee kaikkina aikoina, päivällä ja yöllä. MF aseman palvelun kantama päivällä määräytyy maanpinta-aallon etenemistyypin ominaispiirteiden mukaan. Tähän vaikuttaa kantoaallon taajuus ja maanpinnan vaikuttava johtokyky. Merellä johtokyky on parempi kuin maalla. Etenemisetäisyys riippuu merkittävästi lähetysaseman tehosta. Kaikkien rekisteröityjen laivaradioasemien tulisi olla riittävän tehokkiata saavuttaakseen maaaseman 150 merimailin päästä (Merialueen A2 minimivaatimus).

Yöllä signaali etenee niin heijastumalla ionosfääristä, kuin maanpinta-aaltonakin, joten kommunikointietäisyys kasvaa. Heijastumisen aiheuttama kuollut alue on MF -taajuusalueella maanpinta-aallon kantaman sisällä, joten signaalitonta aluetta ei pääse syntymään.

Normaalisti alus käyttää DSC -kutsua muodostaakseen yhteyden toisiin asemiin. Ensisijaisiin viesteihin (hätä, pika ja turvallisuusviestit) tulee käyttää DSC -taajuutta 2187,5 KHz. Rutiiniviesteihin tulee käyttää laivojen välillä simplex -taajuutta 2177 KHz ja laivan ja maa-aseman välisiin viesteihin duplex taajuutta 2189,5 KHz (laivan lähetystaajuus)/ 2177 KHz (laivan vastaanottotaajuus).

Kun yhteys on muodostettu, radio-operaattorin tulee siirtyä työskentelytaajuudelle. Ensisijaisiin viesteihin (hätä, pika ja turvallisuusviestit) tulee käyttää radioliikennetaajuutta 2182 KHz. Rutiiniviesteihin radiooperaattorin tulee käyttää tietyn maantieteellisen MF -alueen taajuusluetteloa (katso liite). Laivojen väliset viestit ovat mahdollisia taajuuksilla 2045 KHz tai 2048 KHz alueella 1, kun alueilla 2 ja 3 tulee käyttää taajuksia 2635 KHz tai 2638 KHz. Laivan ja maa-aseman välisissä viesteissä, maa-asema antaa alukselle työskentelytaajudet.

HF

HF -radioliikenteessä viestit välittyvät aina ionosfäärin kautta heijastumalla. Tämä tarjoaa hyvät yhteyden pitkille välimatkoille. Ionosfäärin tila vaihtelee jatkuvasti, pääasiassa päivän ja yön vuorottelun takia. Yöllä heijastunut radioaalto palaa maanpinnalle kauempana, koska se on heijastunut ionosfäärin ylemmästä kerroksesta.

ihanteellisessa viestinnässä käytetään optimaalista radioliikenne taajuutta (OTF - Optimal Traffic Frequency), mutta laivan radio-operaattori voi käyttää ainoastaan merenkululle märiteltyjä taajuksia. Virallinen lista näistä taajuuksista julkaistaan ITU:n kirjoissa, mutta myös monissa muissakin julkaisuissa, kuten ALRS vol. 1-6. Nämä taajuudet on jaettu luokkiin seuraavanlaisesti: 4MHz, 6MHz, 8MHz, 12MHz, 16MHz, 18/19MHz, 22MHz ja 25/26MHz. Kaikki luokat sisältävät taajudet puheliikenteelle, DSC-viesteille ja muille, kuten esim. telexille. Ensisijaisille viesteille on määritelty taajuudet 16 MHz asti, joka riittää kattamaan karkeasti puolet maapallosta.

Operaattorin tulee siis käyttää lähintä optimaalista taajuutta. Tarkka taajuus riippuu viestin prioriteetistä (priority/routine) ja vietityypistä (DSC, puhe, telex...). Ensisijaisten viestien taajuuslista suositellaan asetettavaksi selkeästi näkyvälle paikalle radioaseman läheisyyteen. Alusten välisiin rutiiniviesteihin työtaajuudet löytyvät listalta (katso liite).

Nämä taajudet löytyvät myös ALRS:n, ITU:n ja muiden julkaisuista. Huomaa, että nämä ovat simplex -taajuuksia. Aluksen ja maa-aseman välisiin duplex-viesteihin, työskentelytaajuudet ovat jo kanavissa sisällä. Kanava numero on 3 (YXX) ja 4 (YYXX) merkin väliltä, jossa Y tai YY merkitsee MHz luokkaa ja XX tarkoittaa peräkkäisiä numeroita MHz luokan sisällä. Esim. CH 603 tarkoittaa kolmatta kanavaa 6 MHz taajuusalueella, kun taas CH 1210 tarkoittaa kymmenettä kanavaa 12 MHz taajuusalueeella.

Kuinka valitaan taajuus

Kun operaattori tietää toisen aluksen tai maa-aseman etäisyyden, hän voi laskea OTF:n ja sen jälkeen valita sitä lähimmän taajuusalueen ja etsiä siltä sopivan taajuuden. Keskiverto radio-operaattorilla laivalla ei ole kaikkia tarvittavia tietoja OTF:n laskemiseksi. Usein kokemuksen perusteella pystyy kuitenkin arvioimaan OTF:n. Seuraava simulaatio voi olla käyytökelpoinen nopeaan laskutoimitukseen. Huomaa, että tulokset ei kuvaa tarkasti todellista tilannetta, vaan ovat pyöristettyjä kokemukseen perustuvia numeroita.


Siirrä alusta kartalla klikkaamalla hiirellä mihin tahansa osaan karttaa. Muuta taajuusaluetta valikosta ja tarkista laivan radioaseman kuuluvuusalue (vihreä alue). Voit tarkistaa vallitsevat olosuhdetiedot asettamalla hiiren aluksen päälle. Vihreä viiva osoittaa kuuluvuusalueen maksimin ja punainen viiva osoittaa hyppäysetäisyyden (engl. skip distance). Valkoiset neliöt näyttävät HF -rannikkoradioasemat.
Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM