Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2026, № 2 · RADIO WAVE PROPAGATION

The estimation of the energy characteristics of a radio channel for transmitting medium-wave information for organizing communications in northern latitudes

A.V. Suhov1, V.I. Filatov2, A.A. Genov3

1 Moscow Aviation Institute (National Research University), Moscow, Russia
2 Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
3 NRC «Kurchatov Institute» - SRISA, Moscow, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2026.2.14 UDC 621.396.4 EDN BDIGEE

Abstract

The Northern Sea Route requires reliable communication systems to ensure navigation and safety in difficult Arctic conditions. The article provides a justification for the requirements and capabilities of medium-wave (UHF, 300-3000 kHz) radio communications, especially in the 300-600 kHz subrange, as an effective solution for distances of 100-600 km. An analysis of the energy characteristics, including signal attenuation, noise, bit error probability, signal-to-noise ratio, and coverage entropy is presented, which confirms the high UHF reliability in conditions of high-latitude ionospheric disturbances. Based on ITU-R recommendations and empirical models, the results demonstrate the UHF advantages over shortwave and satellite systems, offering a cost-effective and sustainable solution for operations of the Northern Sea Route, including icebreaker management, emergency communications and redundancy of other channels. The information measure entropy of coverage was used to estimate the effectiveness of the proposed solutions.

  • northern sea route
  • medium-wave communication
  • surface wave
  • ionospheric disturbances
  • radio channel reliability
  • entropy of coverage
Аннотация (на русском)

Оценка энергетических характеристик радиоканала передачи информации средневолнового диапазона в интересах организации сообщений в северных широтах

Северный морской путь требует надежных систем связи для обеспечения навигации и безопасности в сложных арктических условиях. В статье приводится обоснование требований и возможностей средневолновой (СВ, 300-3000 кГц) радиосвязи, особенно в поддиапазоне 300-600 кГц, как эффективного решения для дистанций 100-600 км. Приведен анализ энергетических характеристик, включая затухание сигнала, шум, вероятность битовой ошибки, отношение сигнал/шум и энтропии покрытия, который подтверждает высокую надежность СВ в условиях высокоширотных ионосферных возмущений. На основе рекомендаций МСЭ-R и эмпирических моделей результаты демонстрируют преимущества СВ перед коротковолновыми и спутниковыми системами, предлагая экономически выгодное и устойчивое решение для операций северного морского пути, включая управление ледоколами, аварийную связь и резервирование других каналов. Для оценки эффективности предлагаемых решений использована информационная мера энтропия покрытия.

For citation

Suhov A.V., Filatov V.I., Genov A.A. The estimation of the energy characteristics of a radio channel for transmitting medium-wave information for organizing communications in northern latitudes // Journal of Radio Electronics. – 2026. – No. 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.14

References

  1. Сухов А.В., Федоров Р.Н. Информационный анализ эффективности связи на северном морском пути. // Информационно-экономические аспекты стандартизации и технического регулирования. 2024. № 2 (77). С. 59-67.
  2. Сухов А.В., Зайцев М.А. Информационная оценка влияния перспективных радиотехнологий на развитие инфраструктуры сложных технических систем // Правовая информатика. 2020. № 3. С. 40-52.
  3. Сухов А.В. Оценка информационного ресурса радионавигационных станций в условиях помех от средств мобильной связи // Правовая информатика. 2019. № 1. С. 36-45.
  4. Sukhov A.V. Dynamics of information flows in a control system of a complex technological system // Journal of Computer and Systems Sciences International. 2000. Т. 39. № 4. С. 592-600.
  5. Рекомендация МСЭ-R P.372-16. Радиошум.
  6. Рекомендация МСЭ-R P.1147-4. Прогнозирование напряженности поля пространственной волны на частотах между приблизительно 150 и 1700 кГц.
  7. Рекомендация МСЭ-R P.368-10. Ground-wave propagation curves for frequencies between 10 kHz and 30 MHz. - Geneva: ITU, 2022.
  8. Багдасаров, Г.А. Теория радиоволн и распространение вблизи поверхности Земли. - М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.
  9. Hehenkamp N., et al. Characterization of Ground-Wave and Sky-Wave Propagation Delays for MF R-Mode Navigation. - Sensors, 2024, 24(8): 3356.
  10. Michalski K.A., Mosig J.R. Overview of the Near-Ground Propagation Mechanisms in Wireless Communication: Is the Norton Surface Wave Significant? - EURAAP, 2022. - 12 p.
  11. Краус Дж.Д. Антенны. - М.: Мир, 1970. - 688 с
  12. Знаменский, В.В., Синицын, С.Ю. Антенны и устройства СВ и ДВ диапазонов. - М.: Радио и связь, 1988. - 312 с.
  13. Таблица распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации (с изменениями на 30 января 2024 года). Утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 сентября 2019 года № 1203-47.