Studiu preluat și tradus. Originalul îl puteți găsi aici.
Modele de trancievere de cautare in avalansa
De ani de zile am fost conștienți de faptul că dispozitivele electronice, obiectele metalice și chiar și ambalajele din folie pentru batoane energetice pot interfera cu căutarea unui emițător-receptor de avalanșă. În ciuda acestui fapt, mulți utilizatori sunt încă neclari cu privire la dispozitivele care pot afecta o căutare și nu există strategii identificate pentru a face față interferențelor în timpul unei căutări. Acest studiu explorează sursele și propune câteva strategii practice de căutare pentru a le aborda.
Pentru a înțelege mai bine acest studi, te-ar putea ajuta si articolul nostru despre ce conține un kit de avalanșă.
În acest studiu publicat recent de Clubul Alpin din Canada și Asociația Canadiană de Avalanșe, inginerul electrician Ivar Finvers și ghidul montan Doug Latimer explorează sursele de interferență ale transceiver-ului de avalanșă și propun câteva strategii practice de căutare pentru a le rezolva. Experimentele lor au folosit transceiver Mammut și Pieps pentru căutare (și Tracker2 pentru transmitere), iar constatările lor sunt în concordanță cu altele care au folosit transceiver Tracker pentru căutare.
Finvars și Latimer au evaluat o serie de surse potențiale de interferență în domeniu și au propus câteva strategii practice de căutare pentru a le aborda. Scopul acestui articol este:
- Identificarea și cuantificarea potențialelor amenințări la adresa unei căutări de semnal curate.
- Începerea unei discuții semnificative despre cum să reduceți interferența semnalului.
- Introducerea unei posibile strategii de căutare pentru o victimă îngropată atunci când există interferențe.
SURSE DE INTERFERENȚĂ ALE EMISEI-RECEPTORULUI DE AVALANȘĂ
Au fost adunate trei transceivere și un aranjament de dispozitive electronice pentru a testa. Transmițătorul de transmisie a fost un BCA Tracker2. Acesta a fost așezat pe pământ la 20 m distanță de transceiver-ul receptor, care se afla pe o platformă de lemn la aproximativ un metru de sol. Polii antenelor au fost aliniați pol la pol pentru primul test. Interferența a fost măsurată indirect prin înregistrarea distanței raportate de receptor (de fapt, intervalul de citiri, deoarece acestea au fluctuat întotdeauna) și comparând-o cu linia de bază fără interferențe. Odată ce interferența de la toate dispozitivele a fost măsurată, antena emițătorului a fost reorientată pentru a fi perpendiculară pe antena de recepție, iar testul a fost repetat.
Fiecare sursă potențială de interferență a fost plasată în unghi drept față de antena de recepție la 30, 20 și 10 centimetri distanță și apoi în contact cu receptorul. Au fost testate două receptoare diferite, Mammut Barryvox și Pieps DSP. Figurile 2 și 3 oferă un rezumat grafic al interferențelor înregistrate de fiecare dispozitiv. Fiecare sub-plot indică citirea distanței indicate pe receptoare atunci când sursa de interferență a fost plasată la fiecare distanță de receptor. Cantitatea de interferență a fost dedusă comparând citirile distanței cu linia de bază pentru test. Orice modificare a distanței, direcției sau variabilității a fost considerată ca implicând interferență.
Testul a fost efectuat pe aerodromul Banff; nu au putut fi găsite alte surse potențiale de interferență în zonă. În primul rând, am înregistrat distanța de bază pentru fiecare transceiver receptor. La 20 m, cu antenele aliniate, linia de bază pentru Mammut Barryvox a variat ușor cu un semnal de 24-25 m, în timp ce semnalul DSP a fluctuat între 20-24 m. Când antena de transmisie a fost aliniată perpendicular pe receptor, Mammut Barryvox a înregistrat o distanță de 31-33 m, iar DSP-ul a raportat distanțe de 36-39 m.
Când au fost introduse dispozitive cu potențiale interferențe, acestea fie nu au avut niciun efect imediat, fie afișajul indica o distanță modificată până la transmițător. Când interferența a devenit mai pronunțată, săgeata care indică locația transmițătorului a început să se schimbe. Interferențe suplimentare ar produce locații neregulate ale semnalelor și distanțe variabile. În acest moment, nu a fost posibil să se folosească receptorul pentru a stabili distanța sau direcția din care să caute. Alte interferențe au dus la pierderea semnalului și nicio distanță a fost raportată de către receptori.
Figure 2. Interference with Barryvox receiver.
Figure 3. Interference with Pieps DSP receiver.
IMPACTUL INTERFERENȚEI TRANSCEIVERULUI DE AVALANȘĂ
Când sursele de interferență se aflau la o distanță de 30 cm sau mai mare, niciuna dintre surse (cu excepția unui burghiu cu acumulator pe care l-am folosit experimental) nu a avut vreun impact semnificativ asupra citirilor distanței atunci când antena receptorului a fost aliniată cu antena emițătorului. Rotirea transmițătorului la 90° a slăbit semnalul recepționat, determinând ca citirile distanței să crească și să prezinte o variabilitate mai mare și, în câteva cazuri, ducând la pierderea semnalului.
Pe măsură ce distanța interferorului a fost redusă, variabilitatea citirilor distanței a crescut și, în unele cazuri, a dus la pierderea semnalului. În general, impactul sursei de interferență a fost mai mare atunci când emițătorul a fost rotit cu 90° din cauza semnalului mai slab.
Cea mai mare interferență a fost înregistrată de motoarele electrice. Mașina de găurit fără fir pe care am testat-o a făcut transceiver-urile inutile când se afla la 50 cm de receptor. Am inclus o mașină de găurit fără fir ca sursă de interferență doar pentru că circuitele PWM de mare putere utilizate pentru a conduce motorul fără perii pot fi o sursă fantastică de EMI în bandă largă. Deși este un instrument excelent pentru a ilustra efectele interferențelor electromagnetice, este puțin probabil să fie pe scena unei avalanșe.
Motoarele de focalizare automată de pe camere au fost, de asemenea, destul de perturbatoare, dar din cauza duratei scurte de focalizare, nu am putut determina cu exactitate efectul lor. Deși nu face parte din acest test, magneto-ul unui snowmobil care rulează poate fi, de asemenea, o sursă majoră de interferență. Studiile BCA au indicat că utilizatorii ar trebui să se afle la cel puțin un metru de un snowmobil care rulează atunci când efectuează o căutare.
Ecranele de afișare păreau a fi a doua cea mai mare sursă de interferență a receptorului. Bănuim că acest lucru este cauzat de electronica afișajului prezentă în toate smartphone-urile și tabletele. Cu cât ecranul este mai mare, cu atât interferența este mai mare.
Luminile LED au fost, de asemenea, o sursă semnificativă de interferență. La fel ca ecranele de afișare, luminile LED au o rată de reîmprospătare (pâlpâire) care generează interferențe. Nivelul de interferență a fost cel mai mare atunci când antenele erau perpendiculare între ele. Sursele potențiale de interferență trebuiau să fie la mai mult de 30 cm de receptor pentru a capta un semnal curat la 20 m distanță.
O altă surpriză a fost cât de semnificativ a afectat folia asupra receptorului în timpul unei căutări. Când un pătrat mic de folie de aluminiu a fost plasat deasupra sau sub receptoare, eficiența ambelor unități a fost grav degradată. Folia este criptonitul unui transceiver de avalanșă. Folia nu a avut un impact major asupra transmițătorilor decât dacă unitatea a fost literalmente înfășurată în folie.
Un rezultat interesant este că interferența produsă de un iPhone a fost similară atunci când modul avion a fost activat și dezactivat. În ambele cazuri, afișajul era aprins.
Acest lucru a exclus ca sursă de interferență legăturile celulare, WiFi sau Bluetooth. Sursa probabilă a fost fie driverul de afișare, fie regulatorul de comutare utilizat pentru alimentarea afișajului. Ambele tipuri de circuite pornesc și opresc curenții rapid și, prin urmare, pot produce interferențe electromagnetice (EMI) într-o gamă largă de frecvențe. În mod similar, farurile cu LED utilizează modularea lățimii impulsului (PWM), în care curentul este pornit și oprit rapid cu un ciclu de funcționare variabil pentru a controla puterea furnizată LED-urilor; aceasta poate produce EMI de bandă largă. Mănușile și cizmele electrice folosesc, de asemenea, PWM pentru a controla nivelurile de căldură.
Privind peste toate sursele de interferență testate, este puțin probabil ca vreuna dintre ele să producă un semnal puternic de interferență direct la frecvența de transmisie de 457 kHz utilizată de balize. Deci, de ce farul LED sau un afișaj activ provoacă interferențe? Vinovatul probabil este saturația sau supraîncărcarea circuitelor analogice ale receptorului farului înainte de procesorul de semnal digital (DSP) care este utilizat pentru a izola tonul de 457 kHz.
Exemplificarea testelor
IMPACTUL NEȘTEPTAT AL FOLIEI ASUPRA EMISIEȚIEI-RECEPTOARELOR DE AVALANȘĂ
Un rezultat neașteptat a fost impactul foliei de aluminiu atât asupra emițătorului, cât și asupra receptorului. Materiale neferoase, cum ar fi folia de aluminiu, ar trebui să fie în mare măsură invizibile pentru acesta, dar atunci când fie emițătorul, fie receptorul a fost plasat deasupra unui pătrat de folie, a făcut ca distanța raportată să varieze.
Când trancieverul de transmisie a fost acoperit sau plasat deasupra foliei, citirile distanței raportate de receptor au arătat puține modificări față de citirile distanței de bază. Când baliza de transmisie a fost plasată între cele două straturi de folie într-o configurație cu clapetă, citirile distanței au arătat un impact semnificativ. Plasarea tranciever în tocul său a redus oarecum impactul clapei din folie, posibil din cauza distanței crescute dintre antena/circuitul tranciever și folie.
Este mai greu să repeți acest experiment pe receptor, deoarece folia ascunde afișajul în multe dintre configurații. O observație generală a fost că dacă folia este plasată foarte aproape de receptor, citirile distanței cresc în valoare și variabilitate.
Pe baza acestor rezultate, preocupările, cum ar fi impactul unui baton de energie învelit în folie într-un buzunar în apropierea unui tranciever de transmisie, probabil că nu sunt semnificative. Majoritatea schiorilor nu își vor înveli balizele în folie, așa că degradarea semnificativă cu o configurație cu clapetă nu are o semnificație practică. Nu este clar ce impact poate avea îmbrăcămintea cu straturi de folie reflectorizant la căldură, cum ar fi mănușile. Acest lucru este în mare parte îngrijorător atunci când manipulați trancieverul de căutare (receptor) cu astfel de mănuși.
Obiectele luate in calcul ca surse de interferenta
MITIGAREA INTERFERENȚEI
Când se uită la interferența transmițătorului, toate sursele de interferență, cu excepția uneia, nu au făcut nicio diferență atunci când sunt plasate la 30 cm de transmițător. Când cea mai puternică sursă de interferență, mașina de găurit fără fir de operare, a fost plasată aproape de transmițător, o căutare normală nu a fost posibilă. Pe baza acestui fapt, interferența scăzută până la moderată nu pare să amenințe eficacitatea transmițătorului. Interferența puternică afectează grav eficiența transmițătorului.
Receptorii sunt ceva diferit. Căutătorii trebuie să fie conștienți de potențialele surse de interferență și să depună eforturi rezonabile pentru a-i ține departe de receptor. Mănușile încălzite electric și căptușite cu folie pot fi ușor ratate și pot afecta în mod eficient căutarea transceiverului. Afișajele electronice trebuie ținute la mai mult de 30 cm de transceiver sau oprite. Luminile pot fi necesare pentru salvare, dar păstrați-le la distanță de braț de receptor. Luminile de căutare mai puternice ar trebui să rămână în apropierea imediată a căutării până când căutarea transceiver-ului este completă. Radiourile VHF pot fi folosite de către cel care caută, atâta timp cât există o anumită distanță între radio și receptor.
Este util să înțelegeți cum să continuați o salvare cu potențiale interferențe. Ce facem într-o salvare în care se suspectează interferența? Prima noastră reacție ar fi să verificăm mănușile salvatorului. Dacă sunt încălzite electric sau căptușite cu folie, schimbați-le cu o altă pereche sau trimiteți un alt agent de căutare. Dacă aceasta nu este problema, modificați modelul de căutare.
Am testat căutarea cu un receptor care se confrunta cu un nivel moderat de interferență și am găsit o soluție viabilă. Interferența moderată a fost definită aleatoriu ca un radio VHF de cinci wați la recepție, o unitate GPS cu un ecran de afișare activ și un lumin[ cu LED, toate la o distanță de 10 cm de receptor. Găsirea unui semnal pe o căutare în grilă de 40 m nu a fost de încredere. Strângerea căutării inițiale a rețelei la 20 m a furnizat un semnal de contact inițial consistent cu transmițătorul. Odată ce semnalul este detectat, marcați fizic locația (cu o baghetă sau un stâlp de schi). În acest moment, puteți încerca o căutare standard.
Nu fi surprins dacă semnalul se pierde, deoarece săgețile de direcție pot fi ineficiente din cauza interferenței. Reveniți la punctul de referință (locul marcat) și estimați cea mai bună direcție pentru a continua. Ignorați săgețile de pe receptor și urmăriți numerele de pe unitate. Începeți o căutare în grilă până când semnalul devine semnificativ mai puternic. Odată ce simțiți că aveți un semnal puternic (am găsit 15 m sau mai puțin), reveniți la o căutare standard.
De asemenea, am încercat să găsim un transmițător cu un nivel ridicat de interferență. Am definit aleatoriu un nivel înalt ca un mașină de găurit fără fir, un ecran mare de afișare, o unitate GPS cu afișajul pornit și un radio VHS, toate la o distanță de 10 cm de transmițător. Nici un model de căutare standard, nici un model de căutare redus nu ar putea detecta în mod fiabil un semnal. Prin aplicarea unei căutări cu microbandă de 5 m în zonă, am putut localiza transmițătorul folosind doar numerele de distanță și o căutare completă în grilă. Direcția indicată de săgeți era inutilă. Numerele indicate pe transceiver nu reflectau nici măcar o aproximare a distanței transmițătorului față de receptor. La un metru, unitatea a înregistrat o distanță de 4 m. Acestea fiind spuse, cele mai mici numere afișate pe receptor au reprezentat cel mai bun loc pentru a începe sondarea, iar o căutare în grilă a oferit o strategie eficientă pentru a localiza victima.
Un semnal puternic poluat poate oferi în continuare informații valoroase de căutare.
CONCLUZIE
Sperăm că acestea sunt suficiente informații pentru a începe să găsim o înțelegere semnificativă a interferenței transceiver-ului de avalanșă și a posibilelor soluții în caz de urgență. O zi la aerodromul Banff este insuficientă pentru a rezolva problema, dar poate începe să ne arate calea de urmat.
Pentru victimă, interferența scăzută până la moderată în apropierea transmițătorului nu pare să aibă un impact semnificativ asupra căutării transceiver-ului. Nivelurile ridicate de interferență pot zdrobi raza de acțiune efectivă a unității și pot face săgețile direcționale de pe receptor inutile. Acesta este un scenariu improbabil, dar este cu siguranță posibil în medii industriale și poate deveni o preocupare tot mai mare cu îmbrăcămintea încălzită electric.
Pentru salvatori, interferența scăzută până la moderată poate afecta receptorul, dar pare a fi gestionabilă. Țineți motoarele și generatoarele electrice departe de cel care caută. Ecranele de afișare și luminile LED ar trebui să rămână la mai mult de 30 cm de receptor și să fie utilizate de către cel care caută numai dacă este necesar pentru a efectua căutarea semnalului. Mănușile încălzite electric și/sau căptușite cu folie pot afecta sau ruina căutarea semnalului. Radiourile VHF nu sunt o sursă majoră de interferență.
Dacă bănuiți că interferența afectează căutarea transceiver-ului de avalanșă:
1. Strângeți grila de căutare inițială la 20 m până când semnalul este achiziționat.
2. Marcați fizic locația în care semnalul este detectat pentru prima dată.
3. Din locația marcată, căutați în grilă folosind numai numerele de pe transceiver până când aveți un semnal puternic (15 m sau mai puțin)
4. Terminați folosind o căutare normală de inducție.
5. Dacă se suspectează o interferență puternică, luați în considerare ca un al doilea cercetător să înceapă o căutare pe microbandă de 5 m în locuri probabile de înmormântare.
Sperăm că aceste informații sunt utile. Așteptăm cu nerăbdare să vedem cercetările viitoare dezvoltând strategii mai eficiente și o mai bună înțelegere a interferenței transceiver-ului de avalanșă.
Merită să arunci o privire și la articolul nostru despre 11 lucruri de verificat înainte de sezonul de schi de tură.
Disclaimer: Acesta nu este un studiu cercetat amănunțit, revizuit de colegi. Aceste teste au fost efectuate de un inginer electrician profesionist și de un ghid de schi experimentat. Datele noastre sunt prea limitate pentru a oferi numere concrete sau declarații definitive. Acestea fiind spuse, credem că am făcut destule teste pentru a începe să identificăm modelele emergente și să le aplicăm la potențialele strategii de căutare și salvare. Sperăm că această muncă va conduce la o mai bună înțelegere a problemei și să inițieze mai multe cercetări pentru aplicații de căutare și salvare.
