Τετάρτη, 16 Απριλίου 2014

LINE – OF – SIGHT COVERAGE

Η ανάρτηση του παρόντος άρθρου έχει σχέση με την επικείμενη απογείωση του Αιόλου. Γράφτηκε από τον Βαγγέλη SV1GZT τον οποίο και ευχαριστώ...

" Το παρακάτω άρθρο έρχεται να απαντήσει σε μία βασική ερώτηση που προέκυψε κατά τη διάρκεια προετοιμασίας του project και αφορά την διάδοση των 2 μέτρων και όχι των HF όπου εκεί έχουμε ως γνωστό άλλους τρόπους διάδοσης σήματος.

Πόσο μακριά από το σημείο εκτόξευσης είναι πιθανό κάποιος σταθμός να ακούσει το σήμα του beacon των 2 μέτρων κατά τη διάρκεια ανόδου της πτήσης μέχρι το σημείο έκρηξης του μπαλονιού  ?

Η απλοϊκή απάντηση στο ερώτημα αυτό βρίσκεται στο λεγόμενο line - of - sight coverage που απλά είναι η περιοχή της επιφάνειας της Γης που σχηματίζεται από την ευθεία γραμμή μεταξύ του beacon και της  σημείου επαφής της γης στο μέγιστο άνοιγμά της  (στην ουσία είναι ο γεωμετρικός τόπος όλων αυτών των σημείων).

Και πως ορίζεται αυτή η επιφάνεια ? Αν ανατρέξουμε στην τριγωνομετρία καί θεωρήσουμε γιά λόγους απλότητας ότι η γη είναι απόλυτα σφαιρική καί ότι η ακτίνα της έχει μήκος 6378.137 km (κατά WGS-84 στον ισημερινό), τότε με την χρήση των αντίστροφων τριγωνομετρικών συναρτήσεων – τόξο συνημιτόνου – καταλήγουμε στο  τύπο που υπολογίζει την ακτίνα κάλυψης στην επιφάνεια της γής από το σημείο εκτόξευσης του μπαλονιού σε σχέση με το ύψος που βρίσκεται κάθε φορά το beacon

Ο τύπος αυτός είναι ο εξής:
 S = 112.94 * SQRT(h)  σε Km  
ή    S = 1.23 * SQRT(h)  σε feet

 όπου S είναι η ακτίνα κάλυψης (σε km η μίλια αντίστοιχα) και h είναι το ύψος του beacon από τη γη (σε km η feet αντίστοιχα).

Γιά περισσότερες παραστατικές λεπτομέρειες ανατρέξτε στο link: http://www.wikihow.com/Calculate-the-Distance-to-the-Horizon.
Βάσει αυτού του τύπου, καί με δεδομένα πρόβλεψης πτήσης γιά το συγκεκριμένο τύπο μπαλονιού καί αλεξιπτώτου που θα χρησιμοποιήσουμε, δηλ. ταχύτητα ανόδου 5.6 m/s, ταχύτητα καθόδου 6.5 m/s, μέγιστο ύψος 33 km καί ώρα εκτόξευσης 11:30 π.μ. (γιά το παράδειγμά μας) προκύπτουν τα παρακάτω αποτελέσματα.


Βλέπουμε δηλαδή, τη μέγιστη οπτική κάλυψη (651 km για ύψος 33 km), τον ρυθμό αύξησης της κάλυψης και τη διάρκεια της πτήσης ανόδου και καθόδου.
Με αυτά λοιπόν τα δεδομένα, η πτήση θα διαρκέσει 99 λεπτά γιά την άνοδο, 85 λεπτά γιά την κάθοδο καί ο συνολοκός χρόνος πτήσης θα είναι 183 λεπτά.
Η ακριβής ταχύτητα καθόδου στην πραγματικότητα είναι κάπως διαφορετική, γιατί μετά το σκάσιμο του μπαλονιού στη στρατόσφαιρα όπου η πυκνότητα του αέρα είναι αρκετά μικρότερη από αυτήν στην ατμόσφαιρα, θα είναι πολύ μεγαλύτερη καί μπορεί να φτάσει καί τα 200 km/h στά πρώτα χιλιόμετρα καθόδου. Επομένως ο χρόνος καθόδου θα είναι μικρότερος, αλλά γιά απλοικούς λόγους στήν ανάλυσή μας η πτώση θεωρείται σταθερή σε όλη τη διάρκεια της καθόδου.

Με πιό παραστατική μορφή η ακτίνα κάλυψης όπως καί ο ρυθμός της κάλυψης θα είναι όπως φαίνονται στα σχήματα δίπλα.






Αν θέλουμε να δούμε συγκεκριμένα για την οπτική κάλυψη των 1 km, 5 km, 20 km και 33 km ποιες περιοχές η  χώρες περιλαμβάνονται, αυτό φαίνεται στον πίνακα.

 Άρα βλέπουμε ότι ο Ελλαδικός χώρος θα έχει καλυφθεί στα πρώτα 15 λεπτά πτήσης και το μπαλόνι θα είναι σε ύψος 5 km και αντίστοιχα οι υπόλοιπες χώρες.
Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν θα μπορέσουμε να ακούσουμε το beacon και αργότερα, αλλά από το σημείο αυτό καί μετά θεωρητικά το σήμα θα εξασθενεί με πολύ-πολύ αργό ρυθμό.
Στο πίνακα αναφέρεται επίσης καί η προβλεπόμενη ώρα που η κάθε περιοχή θα εισέλθει στη περιοχή κάλυψης, αλλά αυτό είναι πολύ θεωρητικό, το αναφέρω μόνο σαν ένδειξη.

Σε σχηματική μορφή οι χρόνοι κάλυψης φαίνονται στο γράφημα.




Τέλος, κλείνοντας να επισημάνω ότι η παρούσα ανάλυση είναι ενδεικτική και δεν λαμβάνει υπ’ όψη μοντέλα ραδιοκάλυψης, ατμοσφαιρικές επιπτώσεις διάδοσης, κλπ.  παρά μόνο ότι βασίζεται σε τριγωνομετρική προσέγγιση και ότι όλοι οι σταθμοί στο οπτικό πεδίο κάλυψής τους έχουν πιθανότητα θεωρητικά να ακούσουν το beacon των 2 μ. 

Βαγγέλης SV1GZT  "

8 σχόλια:

Ανώνυμος είπε...

Αλαμπουρνέζικα!

Ο Μπάμπης ο "Πάπιας" θα τον πετύχει στα πρώτα sec και θα γίνει στάχτη!

Ακου εκεί Αίολος! Σαν τον Κεντέρη;

SV1OBYf

οικολόγος-κυνηγός είπε...

Είναι κρίσιμο να ενημερωθούν οι κυνηγετικοί σύλλογοι της περιοχής. Για εξάσκηση.

Γκιώνης είπε...

Τελευταία ενημέρωση

http://3.bp.blogspot.com/-lbzzCVVyOqw/U06Goh4pLoI/AAAAAAAACa4/ljU7fbvLsjk/s1600/Scrap+by+OKTANA+for+My+Pillow+Book.jpg

Γκιώνης

Ανώνυμος είπε...

προσοχή στα μπήκον μήπως η χρήση τους επιτρέπεται σε σωματεία μοναχά

Ανώνυμος είπε...

Εσύ σωματείο είσαι;

Γκιώνης είπε...

Στα σωματεία καθε κυριακή εχει μπέϊκον. Για μπήκον δεν ακουσα κατι. Μακαρι.

Γκιωνης.

Ανώνυμος είπε...

"Εσύ σωματείο είσαι;"

Πρώην γενικός γραμματέας σωματείου

ΕςΒιΕνα Ανώνυμος είπε...

Project Loon
Το 2013, η Google εγκαινίασε ένα νέο Project στη Νέα Ζηλανδία, εκτοξεύοντας τριάντα αερόστατα από τo South Island της χώρας. Αυτά τα αερόστατα αποτελούν την πρώτη απόπειρα της εταιρείας, στη προσπάθειά της να επιτύχει τη δημιουργία ενός παγκόσμιου δικτύου αερόστατων, που θα πετούν σε υψόμετρο 20 χιλιομέτρων και θα λειτουργούν ως ένα δίκτυο επικοινωνίας.