Целина-Д

Целина-Д — это советская и российская цифровая тропосферная станция связи, предназначенная для организации многоканальной радиорелейной связи на большие расстояния за счёт рассеяния радиоволн в нижних слоях тропосферы. Относится к классу стационарных тропосферных станций средней и большой дальности, разработана в 1960-х — 1970-х годах для нужд Министерства связи СССР и Министерства обороны СССР. Станция обеспечивала передачу телефонных каналов, телеграфных сообщений и цифровых данных в условиях, когда прямая радиовидимость между пунктами невозможна или ненадёжна.

История создания

Разработка «Целины-Д» началась в середине 1960-х годов в рамках программы создания единой автоматизированной сети связи (ЕАСС) СССР. Необходимость в таких станциях была обусловлена географическими особенностями страны: огромные расстояния, сложный рельеф (горы, тайга, тундра) и слаборазвитая инфраструктура в удалённых регионах. Традиционные радиорелейные линии (РРЛ) на прямой видимости требовали частого размещения промежуточных станций (через 40–60 км), что было дорого и труднореализуемо в малонаселённых районах.

Головным разработчиком выступил Научно-исследовательский институт радио (НИИР, Москва). Производство станций было налажено на нескольких предприятиях, в том числе на Омском приборостроительном заводе имени Н. Г. Козицкого и на заводе «Радиоприбор» (г. Киев). Первые опытные образцы прошли испытания в 1972–1974 годах на трассах в Сибири и на Дальнем Востоке. В 1975 году станция была принята на вооружение (в варианте для Министерства обороны) и введена в эксплуатацию в гражданской сети Министерства связи СССР.

Принцип действия

Тропосферная связь основана на явлении дальнего тропосферного распространения (ДТР) дециметровых и сантиметровых радиоволн. В отличие от обычной радиорелейной связи, где сигнал распространяется по прямой линии, тропосферная станция использует отражение и рассеяние радиоволн от неоднородностей тропосферы (турбулентности, слоёв с разной температурой и влажностью). Это позволяет преодолевать расстояния от 150 до 800 км без промежуточных ретрансляторов.

«Целина-Д» работает в диапазоне частот 4–6 ГГц (дециметровые волны). Для обеспечения устойчивой связи применяются мощные передатчики (выходная мощность до 10–20 кВт в импульсе) и высокочувствительные приёмники. Антенная система представляет собой параболические зеркала диаметром от 15 до 30 метров, установленные на поворотных опорах. Для борьбы с замираниями (фадингом) сигнала используется разнесённый приём: станция оборудована несколькими приёмными антеннами и системами автоматического выбора наилучшего сигнала.

Технические характеристики

Основные параметры станции «Целина-Д» (в базовой конфигурации):

• Дальность связи: 250–600 км (в зависимости от рельефа и погодных условий, в отдельных случаях до 800 км).
• Количество каналов: до 60 телефонных каналов тональной частоты (4 кГц каждый) или один цифровой поток со скоростью до 2,048 Мбит/с (стандарт E1).
• Рабочий диапазон частот: 4,4–5,0 ГГц.
• Мощность передатчика: 10 кВт (импульсная), 2 кВт (средняя).
• Тип модуляции: частотная (ЧМ) для аналоговых каналов, фазовая (ФМ) для цифровых.
• Антенна: параболическая, диаметр 15 м (гражданский вариант) или 20–30 м (военный вариант), коэффициент усиления 40–50 дБ.
• Электропитание: от промышленной сети 380 В, 50 Гц, потребляемая мощность до 100 кВт (с учётом систем охлаждения и обогрева).
• Масса оборудования: около 50–60 тонн (включая антенну и контейнеры с аппаратурой).

Станция размещалась в капитальных зданиях или в специальных контейнерах-укрытиях. Для военных нужд разрабатывался мобильный вариант на шасси тяжёлого грузовика (например, на базе МАЗ-537), но серийно он не выпускался.

Применение

«Целина-Д» использовалась для организации магистральных линий связи в труднодоступных районах СССР и России:

• Гражданская связь: линии Министерства связи СССР для передачи телефонных разговоров, телеграмм и данных между областными центрами Сибири, Дальнего Востока, Крайнего Севера. Например, трассы «Москва — Хабаровск», «Тюмень — Салехард», «Якутск — Магадан».
• Военная связь: в составе стационарных узлов связи Вооружённых сил СССР (ВС СССР) и ПВО страны. Станции обеспечивали связь между командными пунктами, радиолокационными станциями и аэродромами в условиях, где прокладка кабеля или установка промежуточных ретрансляторов была невозможна.
• Специальные проекты: линии связи для нефтегазового комплекса Западной Сибири (например, трасса «Уренгой — Надым»), а также для обеспечения связи на Байконуре (космодром Байконур) и других режимных объектах.

К концу 1980-х годов в СССР было развёрнуто около 200–250 станций «Целина-Д» (по разным оценкам). После распада СССР часть оборудования осталась на территории бывших союзных республик (Казахстан, Украина, Беларусь), где оно постепенно выводилось из эксплуатации.

Модификации

Известны несколько вариантов станции:

• «Целина-Д» (базовая) — гражданская версия с антенной 15 м и 60 каналами.
• «Целина-ДМ» — модернизированная версия с увеличенной дальностью (до 700 км) и повышенной помехоустойчивостью. Разработана в конце 1970-х годов.
• «Целина-ДВ» — военный вариант с антенной 20–30 м, усиленной защитой от электромагнитных помех и возможностью работы в условиях ядерного взрыва (стойкость к электромагнитному импульсу).
• «Целина-Д-Ц» — цифровая модификация, появившаяся в 1980-х годах, поддерживающая передачу цифровых потоков (E1) и интеграцию с цифровыми АТС.

Эксплуатация и текущее состояние

Станции «Целина-Д» активно эксплуатировались до середины 2000-х годов. С развитием волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и спутниковой связи (системы «Гонец», «Экспресс») тропосферные станции стали постепенно выводиться из эксплуатации. В России к 2010-м годам большинство гражданских станций было законсервировано или демонтировано. Однако в некоторых удалённых районах (например, на Чукотке, в Якутии, на Камчатке) отдельные объекты продолжали использоваться до 2020-х годов как резервные каналы связи.

Военные версии станций («Целина-ДВ») частично сохранились на запасных позициях и в учебных центрах войск связи. В 2010-х годах на смену «Целине-Д» пришли более современные тропосферные станции, такие как «Гранит-Д» и «Ангара-Т», которые имеют меньшие габариты, цифровую обработку сигнала и возможность работы в мобильном варианте.

Критика и ограничения

Основными недостатками «Целины-Д» считаются:

• Высокое энергопотребление (до 100 кВт), что требовало строительства мощных дизель-генераторных установок или подключения к промышленным сетям.
• Большие габариты и масса, что затрудняло монтаж и обслуживание, особенно в условиях вечной мерзлоты.
• Зависимость от погодных условий: сильные дожди, снегопады и грозы могли приводить к ухудшению качества связи (увеличению шумов и замираний).
• Ограниченная пропускная способность: 60 каналов (или 2 Мбит/с) для 1980-х годов было достаточно, но к 2000-м годам эти параметры стали устаревшими.
• Сложность эксплуатации: требовался квалифицированный персонал (инженеры и техники) для настройки и ремонта.

Несмотря на эти недостатки, «Целина-Д» сыграла важную роль в обеспечении связью удалённых регионов СССР и России в эпоху, когда альтернативные технологии (спутниковая связь, ВОЛС) были недоступны или слишком дороги.

Интересные факты

• Название «Целина-Д» происходит от слова «целина» (неосвоенные земли) и буквы «Д» (вероятно, «дальняя» или «дециметровая»). Официальная расшифровка не сохранилась.
• Станция «Целина-Д» была одной из первых в СССР, где применялись цифровые методы обработки сигнала (в модификации «Целина-Д-Ц»).
• В 1980-х годах на трассе «Москва — Хабаровск» была развёрнута цепочка из 12 станций «Целина-Д», что позволяло передавать сигнал на расстояние более 8000 км с промежуточными ретрансляторами.
• Отдельные экземпляры станций были проданы за рубеж, в частности в Китай и Индию, где они использовались для связи в горных районах (Гималаи, Тибет).

Источники

• Бородин В. А. «Тропосферная связь: теория и практика». — М.: Радио и связь, 1984.
• Громов В. И. «Системы дальней связи СССР: история и развитие». — СПб.: Политехника, 2001.
• Материалы Научно-исследовательского института радио (НИИР), архивные данные 1970–1990 годов.
• «Справочник по радиорелейной и тропосферной связи». — М.: Воениздат, 1988.
• Отчёты Министерства связи СССР о вводе в эксплуатацию линий связи на базе «Целина-Д» (1975–1985).