ITU-R M 1642-2 SPANISH-2007 Methodology for assessing the maximum aggregate equivalent power flux-density at an aeronautical radionavigation service station from all radionavigatio1 16.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1642-2 1 RECOMENDACIN UIT-R M.1642-2 Metodologa para evaluar el valor mximo de la densidad de flujo de potencia equivalente combinada de una estacin del servicio de radionavegacin aeronutica procedente de todos los sistemas del servicio de radionavegacin por satlite que funcionan en la

2、 banda 1 164-1 215 MHz (2003-2005-2007) Cometido Esta Recomendacin proporciona una metodologa y las caractersticas de la antena de referencia para evaluar el nivel mximo de la densidad de flujo de potencia equivalente (dfpe) combinada producida a la entrada de una estacin del servicio de radionavega

3、cin aeronutica (SRNA) por todos los sistemas del servicio de radionavegacin por satlite (SRNS) que funcionan en cualquier sub-banda de la banda 1 164-1 215 MHz. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que conforme al Reglamento de Radiocomunicaciones (RR), la banda 960-1 215 MH

4、z est atribuida con carcter primario al servicio de radionavegacin aeronutica (SRNA), en todas las Regiones de la UIT; b) que los anlisis muestran que las seales del servicio de radionavegacin por satlite (SRNS) en la banda 1 164-1 215 MHz pueden disearse para no causar interferencia a los receptore

5、s DME/TACAN del SRNA que funcionan en esta banda; c) que se ha elaborado un criterio de proteccin para el SRNA, expresado en trminos de la densidad de flujo de potencia equivalente (dfpe), el cual se indica en la Recomendacin UIT-R M.1639, reconociendo a) que la CMR-2000 introdujo una atribucin prim

6、aria con igualdad de derechos al SRNS en la banda de frecuencias 1 164-1 215 MHz sujeta a la condicin de que el SRNS proteja al SRNA contra la interferencia perjudicial; b) que la CMR-03 determin que la proteccin del SRNA contra el SRNS puede lograrse si el valor de la densidad del flujo de potencia

7、 equivalente (dfpe) producida por todas las estaciones espaciales de todos los sistemas del SRNS (espacio-Tierra) en la banda 1 164-1 215 MHz no rebasa el nivel de 121,5 dB(W/m2) en cualquier banda de 1 MHz, y adopt la Resolucin 609 (CMR-03) para asegurar que no se supera este nivel; c) que el SRNA

8、es un servicio de seguridad, conforme al nmero 1.59 del RR y que es preciso que las administraciones adopten medidas especiales para proteger estos servicios, conforme a la disposicin del nmero 4.10 del RR, 2 Rec. UIT-R M.1642-2 recomienda 1 que se utilice la metodologa del Anexo 1 y las caractersti

9、cas de referencia del SRNA del Anexo 2 para calcular el valor mximo de la dfpe combinada producida por las emisiones de todos los sistemas del SRNS en toda estacin de radionavegacin aeronutica. Anexo 1 Metodologa para evaluar el valor mximo de la dfpe combinada de una estacin del SRNA procedente de

10、todos los sistemas del SRNS que funcionan en la banda 1 164-1 215 MHz Resumen del mtodo Con este mtodo que se describe en este Anexo es posible calcular el nivel mximo de la dfpe combinada de todos los sistemas SRNS en la banda 1 164-1 215 MHz. Este mtodo permite combinar fcilmente los distintos sis

11、temas, de forma que pueda examinarse durante una reunin de consultas el efecto de modificaciones tales como la inclusin o exclusin de uno o varios sistemas o el efecto de modificar las caractersticas de sistemas especficos. El mtodo da cabida a los sistemas no OSG, con constelaciones de satlite en c

12、ualquier rbita de cualquier inclinacin, y a los sistemas OSG. El mtodo se basa en un proceso de dos etapas: Etapa 1: Clculo de la dfpe de cada sistema individual del SRNS. Esta etapa puede efectuarla independientemente cada operador antes de la reunin de consultas, siempre que los resultados se pres

13、enten en un formato compatible (vase el 1.3 para los sistemas no OSG y el 1.4 para los sistemas OSG). Etapa 2: Combinacin del nivel mximo de la dfpe de los sistemas individuales, mediante superposicin de los mapas, si es necesario en frecuencias distintas, a fin de obtener el nivel mximo de la dfpe

14、combinada (vase el 2) en la banda 1 164-1 215 MHz. Descripcin del mtodo 1 Mtodo para calcular la dfpe mxima procedente de los satlites de un sistema del SRNS 1.1 Definicin de la dfpe La definicin de la densidad de flujo de potencia equivalente (dfpe) se basa en el nmero 22.5C.1 del RR adoptado en la

15、 CMR-2000. Cuando una antena recibe potencia en su anchura de banda de referencia, simultneamente de transmisores situados en distancias distintas, en diversas direcciones y con niveles varios de dfp incidente, la dfpe es la dfp que, si se recibiera desde un nico transmisor en el campo lejano de la

16、antena en la direccin de la ganancia mxima, producira la misma potencia de entrada al receptor que la realmente recibida del conjunto de los diversos transmisores. Rec. UIT-R M.1642-2 3 La dfpe instantnea se calcula utilizando la frmula siguiente: =aiiNimxriritPGGdGdfpe1,1010)(4)(10log102siendo: Na:

17、 nmero de estaciones espaciales visibles desde el receptor i : ndice de la estacin espacial considerada Pi: potencia de RF (en la anchura de banda de referencia) a la entrada de la antena (o potencia radiada de RF en el caso de una antena activa) de la estacin espacial transmisora (dB(W/MHz) i: ngul

18、o (grados) entre el eje de apuntamiento de la estacin espacial transmisora y la direccin del receptor Gt(i) : ganancia de la antena transmisora (relacin) de la estacin espacial en la direccin del receptor di: distancia (m) entre la estacin transmisora y el receptor i: ngulo (grados) entre la direcci

19、n de apuntamiento del receptor y la direccin de la estacin espacial transmisora Gr(i) : ganancia de la antena receptora (relacin) del receptor, en la direccin de la estacin espacial transmisora (vase el Anexo 2) Gr, mx: ganancia mxima (relacin) del receptor dfpe : densidad de flujo de potencia equiv

20、alente instantnea (dB(W/(m2 MHz) en el receptor. NOTA 1 Se supone que cada transmisor est situado en el campo lejano del receptor (esto es, a una distancia superior a 2D 2/, donde D es el dimetro efectivo de la antena del receptor y es la longitud de onda observada en la misma unidad). En el caso qu

21、e se considera, siempre se satisface. 1.2 Consideracin general En la primera etapa del mtodo, se calcula la dfpe mxima para cada constelacin de satlites del SRNS en cada latitud y longitud a lo largo de toda la superficie de la Tierra, para cada tramo de 1 MHz de espectro ocupado por el sistema. Com

22、o el receptor del SRNA que sufre la interferencia puede ir montado en una aeronave que vuele a una altitud de hasta 40 000 pies (12 192 m) (vase el 2 del Anexo 2), el clculo debe incluir todos los satlites con ngulos de elevacin comprendidos entre 90 y 3,54. El clculo de la distribucin de la dfpe de

23、 cada sistema slo es necesario a una nica frecuencia de referencia, preferentemente la frecuencia en la que la potencia de la seal es mxima. Debe comunicarse la forma espectral de la seal de SRNS a la reunin de consultas, de forma que los resultados del clculo puedan entonces multiplicarse por los f

24、actores adecuados de conformacin espectral para obtener los resultados en cualquier otra frecuencia. 1.3 Mtodo para calcular la dfpe mxima de un sistema del SRNS no OSG Para este clculo puede utilizarse la metodologa de simulacin del Apndice 1 al Anexo 1, que se basa enteramente en la Recomendacin U

25、IT-R S.1325. 4 Rec. UIT-R M.1642-2 La metodologa que figura en el Apndice 2 al Anexo 1 se basa plenamente en una tcnica analtica. El mtodo puede utilizarse para obtener estimaciones rpidas, pero no da un resultado exacto del extremo superior. 1.4 Mtodo para calcular la dfpe mxima de un sistema del S

26、RNS OSG Es preciso calcular la dfpe mxima de cada satlite OSG en cada latitud y longitud a lo largo de toda la superficie de la Tierra para cada tramo de 1 MHz de espectro ocupado por el sistema. En este caso, la dfpe no depender del tiempo, de forma que puede calcularse directamente un cuadro nico

27、de resultados. 2 Mtodo para calcular la dfpe mxima combinada procedente de todos los sistemas del SRNS 2.1 Datos necesarios para cada sistema Si se ha seguido la metodologa del 1.3, cada sistema del SRNS no OSG que no tenga un periodo geosncrono aportar a la reunin de consultas una relacin de los va

28、lores mximos de la dfpe en funcin de la latitud (aplicable a todas las longitudes) y una forma espectral de la seal. Si se ha seguido la metodologa del 1.3, cada sistema del SRNS no OSG con un periodo geosncrono, aportar a la reunin de consultas una relacin de los valores mximos de la dfpe en funcin

29、 de la latitud y la longitud y una forma espectral de la seal. Si se ha seguido el mtodo del 1.4, cada sistema del SRNS OSG aportar a la reunin de consultas un cuadro de los valores mximos de la dfpe en funcin de la latitud y la longitud y una forma espectral de la seal. 2.2 Combinacin de los valore

30、s de la dfpe de sistemas con caractersticas de seal similares La determinacin de la dfpe combinada de sistemas del SRNS con la misma frecuencia del mximo espectral de la seal puede lograrse utilizando tres pasos: Paso 1a: Suma punto a punto de los valores mximos de la dfpe en el tramo de 1 MHz de ba

31、nda en que la seal tiene una potencia mxima en cada latitud de todas las listas de los sistemas no OSG (que no tengan un periodo geosncrono), a fin de obtener la lista de los valores de la dfpe combinada de sistemas no OSG (que no tengan un periodo geosncrono) en funcin de la latitud; Paso 1b: Suma

32、punto a punto de los valores mximos de las dfpe en el tramo de 1 MHz de banda en que la seal tiene una potencia mxima en cada latitud y longitud de todas las listas de los sistemas no OSG (con un periodo geosncrono) a fin de obtener la lista de los valores de la dfpe combinada de sistemas no OSG (co

33、n un periodo geosncrono) en funcin de la latitud y la longitud; Paso 2: Suma punto a punto de los valores mximos de la dfpe en el tramo de 1 MHz de la banda en que la seal tiene una potencia mxima en cada punto de latitud y longitud de todos los cuadros OSG, para obtener el cuadro de los valores de

34、la dfpe combinada de sistemas OSG en funcin de la latitud y de la longitud; Paso 3: Suma punto a punto de la lista de valores de la dfpe combinada de sistemas no OSG (que no tengan un periodo geosncrono) en funcin de la latitud y la lista de valores de la dfpe combinada de sistemas no OSG (con un pe

35、riodo geosncrono) en funcin de la latitud y la longitud para cada columna de longitud del cuadro de valores de la dfpe combinada de sistemas OSG en funcin de la latitud y la longitud, a fin de obtener el cuadro general de valores de la dfpe combinada en funcin de la latitud y la longitud. Rec. UIT-R

36、 M.1642-2 5 El examen de la dfpe ms alta de este cuadro indicar si se respeta el criterio de proteccin de la Recomendacin UIT-R M.1639 en todo tramo de 1 MHz de la banda. 2.3 Combinacin de valores de la dfpe de sistemas con caractersticas de seal diferentes Debe sealarse que el valor mximo de la dfp

37、e combinada depender de la frecuencia. Si los espectros de los sistemas del SRNS en consideracin tienen sus mximos en la misma frecuencia, bastar con un anlisis nico. No obstante, si los distintos sistemas tienen mximos diferentes, debido a la utilizacin de frecuencias centrales distintas con espect

38、ros que se superponen o porque utilizan tcnicas diferentes de modulacin, el anlisis del valor mximo de la dfpe combinada exigir tener en cuenta la frecuencia. La determinacin del valor mximo de la dfpe combinada de los sistemas del SRNS con distintas frecuencias centrales exigir, como mnimo, la real

39、izacin de los tres pasos anteriores en cada frecuencia para la que cualquiera de los sistemas tiene su mximo espectral de la seal, y puede tambin exigir un anlisis en frecuencias intermedias. Para cada frecuencia, cada lista o cuadro se ponderar con el factor adecuado de conformacin espectral, antes

40、 de la suma con otras listas y cuadros. El examen de la dfpe ms alta en todos los cuadros resultantes determinar si se respeta el criterio de proteccin de la Recomendacin UIT-R M.1639 en todo tramo de 1 MHz de la banda. 2.4 Verificacin de resultados Tras la determinacin del valor mximo de la dfpe co

41、mbinada, puede considerarse la posibilidad de realizar una simulacin nica simultnea de todos los sistemas del SRNS en el emplazamiento de la estacin del SRNA en que se determin la aparicin del valor mximo absoluto de la dfpe, para confirmar los resultados obtenidos utilizando el Apndice 1 2 al Anexo

42、 1. Apndice 1 al Anexo 1 Metodologa de simulacin para determinar la dfpe mxima de un sistema del SRNS no OSG 1 Descripcin del mtodo y el enfoque de simulacin El marco de esta metodologa basada en la Recomendacin UIT-R S.1325 consiste en el estable-cimiento de un modelo de todos los satlites de un si

43、stema del SRNS en una frecuencia de referencia especfica (generalmente en el tramo de 1 MHz de la banda 1 164-1 215 MHz con la mxima densidad espectral de la seal del SRNS). Se muestra una simulacin de la constelacin durante un periodo de tiempo a un ndice relativamente fino. En cada muestra se calc

44、ula la dfpe para todos los puntos de latitud y longitud. La muestra mxima debe registrarse para cada punto de latitud y longitud. Pueden descartarse otras muestras. El resultado es un cuadro que puede representarse como un mapa, tal como ilustra las Figs. 5 y 6. Tras esto, se debe determinar la dfpe

45、 mxima para cada latitud, con lo que se eliminarn las aproximaciones debidas a la limitacin del tiempo de simulacin. 6 Rec. UIT-R M.1642-2 2 Hiptesis de la simulacin 2.1 Modelo de la rbita Los modelos de la rbita con el que se simulan las estaciones espaciales en sus rbitas se refieren a rbitas circ

46、ulares y elpticas, teniendo en cuenta nicamente la precesin de la lnea de nodos a lo largo del plano ecuatorial, debida a la esfericidad de la Tierra. El modelo de la rbita representa el movimiento del satlite en un marco de coordenadas inerciales geocntricas, tal como se representa en la Fig. 1. El

47、 origen de este marco inercial est en el centro de la Tierra. El eje x apunta al primer punto de la constelacin de Aries (es decir, el equinoccio vernal), el eje z es el eje de rotacin media de la Tierra y el eje y se determina como el producto de los vectores unitarios en la direccin z y la x, es d

48、ecir, xzyrrr= . Los modelos orbitales se basan en la ecuacin de Newton del movimiento de un satlite que describe una rbita circular y elptica alrededor de una Tierra perfectamente esfrica. Para los sistemas no OSG que utilizan rbita circular, las caractersticas de este movimiento que facilitan el establecimiento del modelo son que el radio orbital del satlite y su velocidad son constantes. 2.1.1 Constantes relacionadas con la Tierra Para la Tierra, las constantes generales son: Re: radio de la Tierra (6 378,137 km) O : centro de la Tierra : consta