ITU-R M 1642-2 FRENCH-2007 Methodology for assessing the maximum aggregate equivalent power flux-density at an aeronautical radionavigation service station from all radionavigation 164.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1642-2 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1642-2 Mthode dvaluation de la puissance surfacique quivalente cumulative maximale produite au niveau dune station du service de radionavigation aronautique par tous les systmes du service de radionavigation par satellite exploits dans la bande 1 164-1 2

2、15 MHz (2003-2005-2007) Domaine de comptence On trouvera dans cette Recommandation une mthode et les caractristiques dantenne de rfrence permettant dvaluer le niveau de puissance surfacique quivalente (epfd) cumulative maximale produite lentre dune station du service de radionavigation aronautique (

3、SRNA) par tous les systmes du service de radionavigation par satellite (SRNS) exploits dans une partie quelconque de la bande 1 164-1 215 MHz. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que conformment au Rglement des radiocommunications (RR), la bande 960-1 215 MHz est attribue titre

4、primaire au service de radionavigation aronautique (SRNA) dans toutes les Rgions de lUIT; b) que des analyses montrent que lon peut gnrer dans la bande 1 164-1 215 MHz des signaux du SRNS ne causant pas de brouillages aux rcepteurs DME/TACAN du SRNA exploits dans cette bande; c) quun critre de prote

5、ction du SRNA a t labor et quil est exprim sous forme dun niveau de puissance surfacique quivalente (epfd) dans la Recommandation UIT-R M.1639, reconnaissant a) que la CMR-2000 a attribu titre coprimaire la bande de frquences 1 164-1 215 MHz au service de radionavigation par satellite (SRNS), sous r

6、serve des conditions en vertu desquelles le SRNS doit protger le service de radionavigation aronautique (SRNA) contre les brouillages prjudiciables; b) que la CMR-03 a tabli que la protection du SRNA par rapport au SRNS peut tre assure si la valeur de la puissance surfacique quivalente (epfd) produi

7、te par toutes les stations spatiales de tous les systmes du SRNS (espace vers Terre) exploits dans la bande 1 164-1 215 MHz ne dpasse pas 121,5 dB(W/m2) dans une bande quelconque de 1 MHz et quelle a adopt la Rsolution 609 (CMR-03) pour garantir que ce niveau nest pas dpass; c) que, conformment au n

8、umro 1.59 du RR, le SRNA est un service de scurit et que des dispositions spciales doivent tre prises par les administrations pour protger les services de scurit, conformment aux dispositions du numro 4.10 du RR, 2 Rec. UIT-R M.1642-2 recommande 1 dutiliser la mthode de lAnnexe 1 et les caractristiq

9、ues de rfrence dune station du SRNA donnes dans lAnnexe 2 afin de calculer le niveau depfd cumulative maximale produite par les missions de tous les systmes du SRNS au niveau dune station de radionavigation aronautique quelconque. Annexe 1 Mthode dvaluation depfd cumulative maximale produite au nive

10、au dune station du SRNA par tous les systmes du SRNS exploits dans la bande 1 164-1 215 MHz Rsum de la mthode Grce la mthode dcrite dans la prsente Annexe, il est possible de calculer le niveau de puissance epfd cumulative maximale produite par tous les systmes du SRNS dans la bande 1 164-1 215 MHz.

11、 On peut facilement associer des systmes diffrents dans le cadre de cette mthode, ce qui permet dexaminer au cours dune runion de consultation lincidence de modifications telles que linclusion ou lexclusion dun ou plusieurs systmes ou leffet induit par la modification des caractristiques de certains

12、 systmes. Cette mthode sapplique aussi bien aux systmes non OSG composs de constellations de satellites sur nimporte quelle orbite dinclinaison quaux systmes OSG. Elle sarticule en deux tapes: Etape 1: Calcul de la puissance epfd produite par chacun des systmes du SRNS. Peut tre effectu indpendammen

13、t par chaque oprateur pralablement la runion de consultation, condition que le format des rsultats soumis soit compatible aux spcifications (voir le 1.3 pour les systmes non OSG et le 1.4 pour les systmes OSG). Etape 2: Association des niveaux de puissance epfd maximale produite par chacun des systm

14、es en superposant les cartes depfd, si ncessaire pour diffrentes frquences, afin dobtenir le niveau de puissance epfd cumulative maximale (voir le 2) produite dans la bande 1 164-1 215 MHz. Description de la mthode 1 Mthode de calcul de lepfd maximale produite par un seul systme du SRNS 1.1 Dfinitio

15、n de lepfd La dfinition de la puissance surfacique quivalente (epfd) est fonde sur les termes du numro 22.5C.1 du RR tel que la adopt la CMR-2000. Rec. UIT-R M.1642-2 3 Soit une antenne recevant dans sa largeur de bande de rfrence une puissance manant de plusieurs metteurs situs des distances divers

16、es suivant des directions varies et mettant diffrents niveaux de puissance surfacique incidente. La puissance epfd reue par cette antenne est gale la puissance surfacique qui, gnre par un metteur unique situ dans le champ lointain de lantenne suivant la direction de gain maximal de celle-ci, produir

17、ait lentre de lantenne une puissance gale la somme des diffrentes puissances effectivement reues en provenance des divers metteurs. Lepfd instantane est calcule laide de la formule suivante: =aiiNimaxriritPGGdGepfd1,1010)(4)(10log102o: Na: nombre de stations spatiales visibles depuis le rcepteur i :

18、 indice de la station spatiale considre Pi: puissance RF (dans la largeur de bande de rfrence) lentre de lantenne (ou puissance RF rayonne dans le cas dune antenne active) gnre par la station spatiale mettrice (dB(W/MHz) i: angle entre laxe de vise de la station spatiale mettrice et la direction du

19、rcepteur (degrs) Gt(i) : gain de lantenne dmission de la station spatiale en direction du rcepteur (rapport de puissances) di: distance entre la station mettrice et le rcepteur (m) i: angle entre la direction de pointage du rcepteur et la direction de la station spatiale mettrice (degrs) Gr(i) : gai

20、n de lantenne du rcepteur en direction de la station spatiale mettrice (voir lAnnexe 2) (rapport de puissances) Gr, max: gain maximal de lantenne du rcepteur (rapport de puissances) epfd : puissance surfacique quivalente instantane au niveau du rcepteur (dB(W/(m2 MHz). NOTE 1 On suppose que chaque m

21、etteur est situ dans le champ lointain du rcepteur (cest-dire une distance suprieure 2D 2/, D tant le diamtre rel de lantenne du rcepteur et tant la longueur donde dobservation exprime dans la mme unit). Cette hypothse est toujours satisfaite dans le cas examin ici. 1.2 Considrations gnrales Lors de

22、 la premire tape de la mthode, la valeur maximale depfd produite par chaque constellation de satellites du SRNS est calcule pour chaque degr de latitude et de longitude sur toute la surface de la Terre pour chaque largeur de bande de 1 MHz occupe par le systme. Le rcepteur brouill du SRNA pouvant qu

23、iper un aronef dont laltitude peut atteindre jusqu 40 000 pieds (12 192 m) (voir le 2 de lAnnexe 2), il convient de considrer pour les calculs tous les satellites dont langle dlvation est compris entre 90 et 3,54. Le calcul de la distribution de puissance epfd produite par chaque systme est ncessair

24、e uniquement une seule frquence de rfrence, de prfrence la frquence laquelle la puissance du signal est maximale. Le profil spectral du signal du SRNS devrait tre fourni lors dune runion 4 Rec. UIT-R M.1642-2 de consultation, de telle sorte que lon puisse multiplier les rsultats des calculs par les

25、facteurs de profilage spectral appropris pour obtenir les rsultats une autre frquence. 1.3 Mthode de calcul de la valeur maximale depfd produite par un systme non OSG du SRNS On pourra utiliser la mthode de simulation donne dans lAppendice 1 lAnnexe 1, qui est entirement fonde sur la mthode dcrite d

26、ans la Recommandation UIT-R S.1325. La mthode expose dans lAppendice 2 lAnnexe 1 est entirement fonde sur une approche de type analytique. Elle permet dobtenir des estimations rapides mais pas la valeur exacte de la limite suprieure. 1.4 Mthode de calcul de la valeur maximale depfd produite par un s

27、ystme OSG du SRNS La valeur maximale depfd produite par chaque satellite OSG doit tre calcule pour chaque degr de latitude et de longitude sur toute la surface de la Terre pour chaque largeur de bande de 1 MHz utilise par le systme. Puisque, dans un tel cas, la puissance epfd produite ne dpend pas d

28、u temps, on peut calculer directement les valeurs associes un seul tableau de rsultats. 2 Mthode de calcul de la valeur depfd cumulative maximale produite par tous les systmes du SRNS 2.1 Donnes requises pour chaque systme Pour chaque systme non OSG du SRNS nayant pas de priode gosynchrone, la runio

29、n de consultation se verra remettre une liste des valeurs maximales depfd en fonction de la latitude (valables quelle que soit la longitude) ainsi que le profil spectral du signal, conformment la mthode mentionne au 1.3. Pour chaque systme non OSG du SRNS ayant une priode gosynchrone, la runion de c

30、onsultation se verra remettre une liste des valeurs maximales depfd en fonction de la latitude et de la longitude ainsi que le profil spectral du signal, conformment la mthode mentionne au 1.3. Pour chaque systme OSG du SRNS, la runion de consultation se verra remettre un tableau des valeurs maximal

31、es depfd en fonction de la latitude et de la longitude ainsi que le profil spectral du signal, conformment la mthode mentionne au 1.4. 2.2 Association des puissances epfd produites par des systmes utilisant des signaux ayant des caractristiques similaires La valeur de la puissance epfd cumulative pr

32、oduite par les systmes du SRNS dont le gain maximal en mission survient la mme frquence peut tre obtenue en trois tapes: Etape 1a: sommation point point des valeurs maximales depfd dans la largeur de bande de 1 MHz prsentant la puissance maximale pour chaque latitude pour toutes les listes des systm

33、es non OSG considrs (nayant pas de priode gosynchrone), afin dobtenir la liste des valeurs depfd cumulative produite par les systmes non OSG (nayant pas de priode gosynchrone) en fonction de la latitude; Etape 1b: sommation point point des valeurs maximales depfd dans la largeur de bande de 1 MHz pr

34、sentant la puissance maximale pour chaque latitude et pour chaque longitude pour toutes les listes des systmes non OSG (ayant une priode gosynchrone), afin dobtenir la liste des valeurs Rec. UIT-R M.1642-2 5 depfd cumulative produite par les systmes non OSG (ayant une priode gosynchrone) en fonction

35、 de la latitude et de la longitude; Etape 2: sommation point point des valeurs maximales depfd dans la largeur de bande de 1 MHz prsentant la puissance maximale pour chaque point de latitude et de longitude pour tous les tableaux des systmes OSG considrs, afin dobtenir le tableau des valeurs depfd c

36、umulative produites par les systmes OSG en fonction de la latitude et de la longitude; Etape 3: sommation point point de la liste des valeurs depfd cumulative produites par les systmes non OSG (nayant pas de priode gosynchrone) en fonction de la latitude et de la liste des valeurs depfd cumulative p

37、roduites par les systmes non OSG (ayant une priode gosynchrone) en fonction de la latitude et de la longitude aux colonnes des longitudes du tableau des valeurs depfd cumulative produites par les systmes OSG en fonction de la latitude et de la longitude, afin dobtenir le tableau des valeurs globales

38、 depfd cumulative en fonction de la latitude et de la longitude. Lexamen de la valeur depfd la plus grande inscrite dans ce dernier tableau permettra de dterminer si le critre de protection de la Recommandation UIT-R M.1639 est respect quelle que soit la largeur de bande de 1 MHz considre. 2.3 Assoc

39、iation de puissances epfd produites par des systmes utilisant des signaux ayant des caractristiques diffrentes Il convient de noter que la valeur depfd cumulative maximale dpendra de la frquence. Si les spectres de tous les systmes du SRNS considrs prsentent un maximum la mme frquence, il suffira de

40、 procder une seule analyse. Par contre, si certains systmes prsentent des maximaux diffrents, parce quils utilisent des frquences centrales diffrentes avec recouvrement de spectre ou parce quils utilisent des techniques de modulation diffrentes, lanalyse de la valeur depfd cumulative maximale ncessi

41、tera de prendre en compte les frquences. Pour dterminer la valeur depfd cumulative maximale produite par des systmes du SRNS prsentant des frquences centrales diffrentes, il faudra au minimum procder aux trois tapes susmentionnes pour chacune des frquences laquelle lun des systmes prsente la valeur

42、maximale de son spectre, et il faudra peut-tre galement procder une analyse des frquences intermdiaires. Les listes ou tableaux associs chaque frquence seront modifis laide du facteur de profilage spectral appropri avant sommation avec dautres listes ou tableaux. Lexamen de la valeur depfd la plus g

43、rande parmi tous les tableaux rsultants permettra de dterminer si le critre de protection de la Recommandation UIT-R M.1639 est respect quelle que soit la largeur de bande de 1 MHz considre. 2.4 Examen des rsultats Aprs avoir dtermin la valeur depfd cumulative maximale, on pourra envisager de procde

44、r une seule simulation simultane de tous les systmes du SRNS pour lemplacement de la station du SRNA sur lequel cette valeur depfd cumulative maximale absolue a t obtenue, afin de confirmer les rsultats obtenus en utilisant lAppendice 1 ou 2 lAnnexe 1. 6 Rec. UIT-R M.1642-2 Appendice 1 lAnnexe 1 Mth

45、ode de simulation pour dterminer la valeur maximale depfd produite par un systme non OSG du SRNS 1 Description de la mthode de simulation Le cadre adopt pour cette mthode fonde sur la Recommandation UIT-R S.1325 vise modliser tous les satellites dun systme du SRNS une frquence de rfrence particulire

46、 (gnralement dans la largeur de 1 MHz de la bande 1 164-1 215 MHz qui prsente la valeur maximale de densit spectrale du signal du SRNS). On chantillonne une simulation de la constellation sur une certaine dure avec un pas temporel relativement petit. On calcule chaque pas les valeurs depfd pour tous

47、 les points de latitude et de longitude. On enregistre la valeur maximale depfd pour chaque point de latitude et de longitude. Les autres valeurs peuvent tre limines. On obtient un tableau, quon peut reprsenter par une carte (voir les Fig. 5 et 6). On dtermine ensuite la valeur maximale depfd pour chaque latitude, ce qui limine les approximations dues la dure limite de la simulation. 2 Hypothses de simulation 2.1 Modle orbital Les modles orbitaux de simulation des stations spatiales en orbite se rapportent aux orbites circulaires et aux orbites elli