Kalkulator linii widoczności – czy z A widać B ponad terenem?

Od linii widoczności zależy, czy łącze radiowe zadziała, czy turbina wiatrowa będzie widoczna z wioski, czy dron pozostanie w zasięgu wzroku pilota i czy z jednego szczytu widać drugi. Pytanie jest zawsze to samo: czy prosta linia z jednego punktu do drugiego przechodzi nad każdym wzgórzem, grzbietem i dachem między nimi? Kliknij mapę, aby umieścić punkt A, a potem punkt B, i ustaw, jak wysoko nad terenem jest każdy koniec: wysokość oczu człowieka, wysokość anteny na maszcie, wysokość lotu drona albo piasty turbiny. Narzędzie odczytuje wysokość terenu w 400 punktach wzdłuż odcinka, dodaje krzywiznę Ziemi i rysuje widok z boku: teren, prostą linię widoczności oraz, jeśli wpiszesz częstotliwość radiową, pierwszą strefę Fresnela wokół niej. Linia na mapie zmienia kolor na czerwony od pierwszego punktu, w którym teren wchodzi w drogę, a panel podaje, jak daleko od A to jest, o ile teren wznosi się ponad linię oraz jaka najmniejsza wysokość w A lub w B zapewniłaby czysty widok. Link do udostępnienia zapisuje oba punkty i wszystkie ustawienia, a odcinek można pobrać jako CSV, KML lub GeoJSON.

Jak korzystać

1. Wyszukaj miejscowość lub przybliż mapę i kliknij, aby umieścić punkt A; kliknij ponownie, aby umieścić punkt B.
2. Wpisz wysokość nad terenem w A i w B, np. 1,7 m dla wysokości oczu albo wysokość masztu.
3. Wybierz refrakcję, a dla łącza radiowego wpisz częstotliwość w MHz, aby zobaczyć strefę Fresnela.
4. Odczytaj werdykt w panelu i przesuwaj się po wykresie, aby zobaczyć prześwit w dowolnym punkcie.
5. Przeciągnij A lub B, aby wypróbować inne miejsca, a następnie skopiuj link do udostępnienia lub pobierz odcinek.

Jaka jest dokładność?

Krzywizna i refrakcja

Na dużych odległościach Ziemia zakrzywia się pod linią widoczności: w środku odcinka 50 km teren leży ok. 49 m wyżej niż na płaskiej Ziemi. Narzędzie dodaje to wybrzuszenie, d·(D−d)/(2kR), do terenu, używając promienia krzywizny elipsoidy WGS84 w kierunku odcinka zamiast jednego średniego promienia. Powietrze lekko zagina światło i fale radiowe w dół, więc częściowo podążają one za krzywizną; modeluje to współczynnik k. k = 4/3 to wartość standardowa w planowaniu radiowym, ok. 7/6 pasuje do światła widzialnego w zwykły dzień, a k = 1 wyłącza refrakcję. W zimnym, nieruchomym powietrzu nad wodą lub lodem k bardzo się zmienia, a odległe wybrzeża mogą się pojawiać lub znikać, więc dalekie widoki bliskie granicy traktuj jako niepewne.

Pierwsza strefa Fresnela

Sygnał radiowy nie biegnie wzdłuż cienkiej linii, lecz przez elipsoidę wokół niej, najszerszą w środku. Promień pierwszej strefy Fresnela wynosi √(λ·d·(D−d)/D): 5,6 m w środku łącza 1 km przy 2,4 GHz i 17 m w środku łącza 10 km. Teren, który wchodzi w strefę, osłabia sygnał nawet wtedy, gdy sama linia jest wolna, dlatego planiści utrzymują co najmniej 60% strefy wolnej. Wpisz częstotliwość, a wykres pokaże strefę, panel poda, jaka jej część jest wolna w najgorszym punkcie, oraz najmniejszą wysokość anteny w B, która zachowuje 60%.

Dane terenowe i ich ograniczenia

Wysokości terenu pochodzą z Terrain Tiles, które łączą krajowe modele lidarowe, EU-DEM, SRTM i mniej dokładne dane globalne. Tam, gdzie kafel opiera się na lidarze, wysokość jest zwykle dokładna do metra lub dwóch; przy SRTM często do 5–10 m, a wąskie grzbiety mogą zostać wygładzone. Narzędzie odczytuje dokładniejszy lub mniej dokładny poziom kafli, dopasowany do odstępu 400 próbek, więc odcinek 4 km jest próbkowany co 10 m, a odcinek 40 km co 100 m. Dane opisują goły teren: lasów, budynków i masztów w nich nie ma, więc dodaj ich wysokość w polu „Drzewa lub budynki wzdłuż trasy”.

Warto wiedzieć

Las i budynki zasłaniają bardziej niż wzgórza

Na płaskim terenie rzeźba rzadko zasłania krótki odcinek, ale 20-metrowy las albo rząd domów już tak. Jeśli odcinek przecina las lub miasto, wpisz typową wysokość w polu „Drzewa lub budynki wzdłuż trasy”: jest ona dodawana do terenu między A i B, a nie na końcach, i zmienia werdykt oraz wymagane wysokości masztów.

Wysokości nad terenem, a nie nad poziomem morza

Wpisz wysokość oczu lub anteny nad terenem w jej własnym punkcie. Maszt na szczycie wzgórza dostaje wzgórze z danych wysokościowych; wpisanie dodatkowo wysokości wzgórza policzyłoby je dwa razy i sprawiłoby, że linia wyglądałaby na wolną, choć nie jest.

Wolna linia to nie gwarancja łącza

Dla radia linia widoczności to pierwszy test. O tym, czy łącze rzeczywiście przenosi dane, decydują moc nadawania, zysk anten, straty w kablach, tłumienie przez deszcz przy wysokich częstotliwościach i zakłócenia. Użyj wyniku do wyboru lokalizacji i wysokości masztów, a następnie sprawdź bilans łącza dla urządzeń radiowych, których zamierzasz użyć.