BA5CW业余无线电竞赛

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BY5EA 2021 CQWPX SSB MS HP的思考

BA5CW

前言:
对于比赛,我历来是比较认真的,当然有打酱油的时候,但总体来说是所谓的“严肃比赛爱好者”。对于比赛的爱好,超过其他业余无线电活动的分支。玩DX时间不够,只是空闲时候的消遣;关于天线、电台、功放的设计和使用,本来就和我以前的工作相关,我只是利用了已有的知识,让他们为比赛服务而已。对于比赛,也分成不同阶段,初期解决的是操作能力问题,后来发现这只是作为比赛的一个基本技能,为了提高比赛成绩,兴趣重点转到了比赛策略上,随着上路湾时代的结束,受条件限制,我的愿望变成了如何在一个比较普通的地点去实现相对好的成绩。

本文的前半部分是比赛前几周写的,意在让团队成员认清现状,尤其是这次参赛的年轻OP较多,需要说明一下规则和比赛策略以及软硬件的使用思想。后半部分是比赛后几周补充的,不管是得是失,都作为自己对本次比赛的一个记录。

目录:

1 日期:

2021-3-27 UTC0000开始,2021-3-28UTC2359结束 共48小时

2 地点:

浙江海盐BY5EA DX竞赛台

3 目的:
  • 培养更多的OP
    • 熟悉以FLEXRADIO为核心的操作体系
    • 熟悉BY5EA的天线和切换体系使用本地为主和远程为辅的混合操作方式
    • 积累INBAND配合操作经验
  • 检验和发现硬件配置的不足力争获得大功率MS组国内前三名。
4 现状分析:

从BY5EA开始建设到目前为止,天线系统基本没有变化,还属于长远计划的初始阶段,室内部分自动化程度逐步提高,但功放系统仅适合本地操作,天线方向仍然只能人工旋转,一年以来基本面没有太多改善。

除了平时经常远程操作BY5EA的几个OP外,其他参赛OP面临软硬件的熟悉问题。相比国内大部分竞赛台,海盐场地电磁环境有优势,现有条件仍属于第一梯队范畴,但受限于平原地形依赖天线高度,在上天线塔以前要取得第一名还是有很大困难的。

大功率MS组竞争激烈,相比第一梯队的其他队伍——BY8AC、BY8DX、B7C、B7K、B1Z、B4T、B7Q、B4O、B7M等大台,前四者地形和环境优势明显,后五者硬件强大且成熟,综合条件都超过BY5EA,即便是MM、M2有分流,MS仍是主要竞争组别,如果操作策略比较松散的话,国内前三也是保证不了的。

5 规则和策略:
充分利用WPX MS组的规则在现有条件下取得更好成绩。WPX MS组有别于大多数可以设立系数台的比赛规则,作为的系数前缀也不分波段,因此不存在严格意义上的系数台,选择最容易得到新前缀的波段是最有效率的做法。
 

规则一:MS组有每小时10次波段切换限制

如果没有INBAND,通常除了主叫波段外,只能在其他波段获得5次机会,增加的QSO能力有限,而要做的系数通常也能在本波段获得,并不一定要通过所谓“系数台”完成,经验表明系数基本上正比于QSO数量。在不具备INBAND体系的MS设台策略中,所谓“系数台”也只是没办法的办法,聊胜于无。

注意:

  • 大多数人并不清楚规则,在设立“系数台”时没有做互锁,实际上违反了“任意时刻只能一个发射信号”的WPX MS规则,这和CQWW等允许真正意义的系数台规则是完全不一样的。

为了合规并充分利用规则,我们用一台FLEX 6400做主叫台, 另一台FLEX 6600设立一个可以INBAND操作的辅助台,辅助台和主叫台直接硬件互锁,辅助台重点在主叫的相同波段操作,如有必要辅助台操作员可以在满足“每小时10次切换”规则的前提下操作第二波段,其他空余的OP可以利用6600自然互锁的特点,在第三操作位上帮助辅助台操作员监视甚至操作第二波段、三波段,并提示主叫台是否切换波段。

注意:

  • 辅助台能做所有的台,并不限于所谓的“新系数”,
  • 上述三个可操作位置在任意时刻都是自动互锁的,
  • 无论哪个OP都要观察波段切换次数是否超限,必须留出一次可以切回主叫波段的机会。
我们的综合条件不突出,想要提高成绩,就要发掘更多的系数,对于辅助台来讲:
  • 第一任务就是以激进的态度增加一切可能的前缀,
  • 第二任务帮助主叫台跑更多的基本分,
  • 第三任务寻找最佳主叫波段是
  • 附带任务学习2到3机位的互锁操作。

规则二:WPX的基础分有特殊性

  • 10、15、20三个高波段同洲1分,不同洲3分
  • 40、80、160三个低波段同洲2分,不同洲6分

在波段取舍上需要考虑上述因素,通常来讲不同大洲之间的低波段通联(6分)无疑是优先的,其次是高波段不同大洲(3分),再次是低波段同洲(2分),最后高波段本洲(1分)。

但是QSO速率也必须考虑在内,尤其是2分和3分的选择并没有严格界限,当2分台通联速率高于3分台通联速率的1.5倍时,可以选择基本分低的近程低波段,这主要发生在傍晚以后的20m和40m的选择,尽管此时JA的40米很多,但本人仍倾向于高波段EU优先,以目前BY5EA的条件来讲SSB的低波段QSO总量有限,有一整晚的时间去补足,只有NA 40米足够多或高波段EU通联困难时才考虑40m。

这是在取舍策略上很容易被忽视的一个因素,一切都要OP在考虑上述因素后自己去权衡,此时辅助台对40m NA的开通情况和预测QSO速率很重要,一旦陷入通联僵局,就考虑南面以YB为主的大洋洲。

方向策略:

我以前习惯一直把通联方向定向北美/日本及欧洲两大方向,近期的比赛比较休闲,到处收听后发现在SSB比赛中YB是非常活跃的,因此查阅了WPX历年参赛人数的分布,果然2020年WPX SSB中YB的参赛人数是317,超过很多国家,也明显比中国和日本活跃。而YB属于大洋洲,基础分高,通联也很容易,这么一个大票仓怎么就被边缘化了呢?

因此,这次比赛可以考虑一下YB优先于JA的策略,在欧美开通以外的时段或者欧美通联效果不好的时候,应果断转向正南方向,而不仅是靠日本充数。为实现这点,固定指向南方的天线是不可或缺的,尤其是我们靠手工转天线情况下,很难灵活处理。

6 传播预测:

参照传播周期曲线,上图根据上一个太阳活动周期推演了一个周期传播的SFI趋势线。传播低年观察SFI要比SSN略微敏感,目前的传播基本等同于2009-2010年的传播,也可以参照2018年的传播水平,属于SFI=65-79的最低谷范围,但可以看见传播向好的趋势了,这个时期突发稍强传播的可能性比前几年增加了,由于变数增加,需要在比赛前一周内持续观察传播指数的变化以调整策略,尤其注意15米的开通机会,一旦开通,SSB通联效率高于20米。

基于上述预测,在N6BV的传播表格中找出对应三月份VERY LOW传播条件的表格做分析,需要着重关注的是NA和EU的传播,橙色高亮部分是波段选择的主要依据,理论上都是可以获得高速率的波段分时,另外没有被高亮标注的OC、FE,也就是YB、JA所在的区域,中间波段几乎全天开通,高低波段开通时间也也很长,我们这次可以实验调整重点,以期望达到“意外”效果,把OC的通联比例达到15%甚至更高。

但作为比赛计划,并不需要精确知道传播,现场感永远比预测重要。第一小时的波段选择尤为“盲目”,从表格上来看,优先15m波段北美通联开始,建议比赛开始前就要收听15m波段,以确定北美是否开通良好,极端的做法是比赛开始时,主叫和系数互锁在15米和20米主叫,在快接近切换次数限制时,停止一个波段。后面的选择就交给辅助台通过实际收听去判断了,上述表格只起提示作用。由于和CQWW不一样,我们平时习惯的“稀有”国家字头和“稀有”CQ分区,都不需要刻意关注,绝大部分时候,常规的前缀我们都做不完。

上表是2010年和2018年亚洲前列的比赛结果,QSO主要分布在40、20、15三个波段上,40和20无疑是主力,15米波段属于比较临界,基于预测偏向于乐观,参考2010年,15米也需要更多关注。预计40米500QSO,20米500QSO,15米500QSO,其他波段150QSO,期望在1650QSO/580系数/230万分。虽然平均每小时只有30QSO出头,仍是个合理的预测,SSB在传播弱的时候的确比较难:

  • 2020 WPX SSB第一名 A73A是1150QSO,作为目标显然偏低,不做努力即可完成
  • 提高要求,以A73A 2018年的成绩为保底目标,250万分、1400QSO、590WPX
  • 传播更接近2010年,向巅峰期B1Z靠拢,300万分、1800QSO、700WPX
根据上述分析,48小时1500左右的QSO数量,很多时候主叫是效率比较低的,因此本次比赛设立的3个互锁的操作位很多时候必须静下心通过仔细扫地去获得更多的QSO,一般情况下,如果主叫台在比较空闲的状态,适当延长自动呼叫间隙,以减小对INBAND辅助台的干扰,某些时段甚至应该完全停下主叫,和辅助台一起“扫地”,尤其是SSB低波段欧洲方向,主叫很难立足,采用三人在同波段抓台的策略有可能是必须的,无论那种策略,第一天每小时低于40QSO、第二天每小时低于30QSO就需要动脑筋变更,综合去年的比赛情况,由于基本面没有重大改变,我准备了一个“QSO目标”文件,导入的到N1MM里,操作员可以知道每个时刻的QSO是否“达标”。

QSO目标文件的统计图

7 软硬件配置:

无转向器天线

  • Y3D16   10/15/20三波段7/5/4单元@15米高——高波段主力
  • Y40H3   40米单波段三单元加感 @15米高——40米主力
  • 倒L    75米主力
  • 倒V    160米主力
  • Y4C13   40/20/15/10 四波段 2/3/3/5单元@12米高——辅助
  • R8     全向,主叫台的便捷换向
  • 8CIRCLE  接收阵列
互锁电台
  • FLEX 6600 ANT2: 辅助,ANT1:系数——支持两台操作位同时使用
  • FLEX 6400 ANT1: 主叫
电子管功放
  • 3MN LA2000 主叫功放
  • 3MN 2015辅助功放,2inband辅助模式时用 RUN1 RUN2共用这台功放
  • ACOM 2000A 系数功放
天线切换器
  • 4O3A AG2*8 MAIN  主天线系统,接Y3D16\Y40H3\75\160,可选R8
  • 4O3A AG2*8 AUX  辅助天线系统,目前只接Y4C13

滤波器

  • BH7JUO 大功率三工器 把Y3D16分成可以10 15 20同时使用
  • BH7JUO 10 15 20单波段大功率BPF
  • HAMATION 低功率BPF 主叫台用
  • HAMATION 低功率BPF 辅助台用
其他硬件
  • RUN1 PC机+双屏+鼠标+键盘+FLEXCONTROL滚轮+脚踏——主叫OP
  • MULTI PC机+双屏+鼠标+键盘+FLEXCONTROL滚轮+脚踏——辅助OP
  • RUN2 PC机+双屏+鼠标+键盘+FLEXCONTROL滚轮+脚踏——第三OP
  • AUX PC机+双屏+鼠标+键盘 服务器——SPOT,LOG主机
  • 两套RADIOSPORT耳麦,但推荐自带
  • 光纤互联网接入,路由器、13.8V电源、多路遥控开关、不间断电源等
软件
  • WINDOWS 10操作系统
  • FLEX 6000专用SMARTSDR+SMARTDAX+SMARTCAT
  • N1MM LOGGER+
  • 4O3A Antenna Genius控制软件
  • SOFTETHER VPN服务和客户端
  • 上述软硬件的安装配置使用手册——见BY5EA QQ群文件

综述:

主2*8天线切换器(AG MAIN):

  • “主叫”天线Y3D16+Y40H3+80L+160V覆盖160-10m 六个波段
  • “系数台”在不同波段使用同一套天线
  • “主叫全向天线” :R8多波段直立
辅2*8天线切换器(AG AUX):
  • “辅助”Y4C13天线:覆盖40-10m四波段比赛波段

两电台便捷记忆:

  • 6400对应2*8 A口
  • 6600对应2*8 B口

功放注意事项

  • 手动功放别忘了切换波段(包括小功率BPF)
8 人员和操作:

台长:BG5EFD
总工:BG5EHX
网络:BG5HIE
操作员:BG9XD、BG4HYK、BG5TOX、BG9GXM、BG5CNH、BG6TOE、BD5HST、BA5CW

依照比赛策略,计划每个时段安排3人操作,按3人*4小时或3人*2小时轮换操作,组长组由熟悉BY5EA系统的BG9XD、BA5CW担任,组长负责4或2小时内的人员调度和操作策略安排。

在组长的安排上故意排布成每个时间段都有两个组长可以互相替代,主控组长优先作为决策人,对通联策略感觉比较好的BG9XD和BA5CW贯穿整个比赛并一直错开,考虑BA5CW需要在比赛开始阶段要处理接收天线系统,由BG9XD作为首发操作组长。

BG9XD赛前制定的操作计划

主叫台(名称RUN1)和辅助台(名称Multi)必须连续工作,但并不强制机动台连续工作,机动台在第三台电脑(名称为RUN2)上利用Multiflex控制FLEX 6600实现三人同时操作,第三机位主要工作在主叫波段以外,并监视其他波段开通情况。

三人协作两种方式

在限定条件下,灵活应用RXANT解决6600-6400间高波段EU方向的同频干扰,低波段同频各向都干扰的问题,按需使用RXANT可以实现3人同波段工作。第三操作位完全等同于远程操作的配置,设立第三操作位的另一个目的是对不熟悉远程使用BY5EA的OP进行培训,以便回家后继续比赛。

三机协调的工作时序

9 准备工作:

根据第7章的硬件配置,按图连接硬件。此连线图适用于WPX CW和SSB的MS 主叫+辅助+机动的本地操作,大部分硬件已就位,除以下:

  • 80米倒L天线需要修剪为75米,中心频率3.7MHZ。
  • 增加可以使用功放的南向天线,考虑使用一条R8多波段直立天线,应有明显改善。
  • 新增8circle阵列接收天线正在制作中,但不可控因素过多,有可能来不及加入比赛,接收天线系统在WPX比赛中并不重要,主要是实验性质。
  • 为了进一步减小发射杂散和谐波,低功率BPF在INBAND操作中仍需要接入,为了实现HAMATION 低功率BPF的自动化,需要两个USB-串口-BCD转换器或直接使用FTDI的USB-BIT线连接FLEXRADIO的USB口,具体见HAMATION的说明。
  • 6600和6400是互锁的,原有两条互锁用RCA线,交叉连接6600和6400的 TX3、TXREQ口。
  • 连接和调试ACOM2000A的远程遥控相关功能,包含转接线,但不包含USB。
  • 配6400 ANT1的主叫功放LA2000的调试和数据记录。
  • 配6600 ANT2的辅助功放尽可能用修好的LA2000,若来不及,则使用HF2015,同样需要调试和数据记录。
  • 增加两台AG2*8的发射禁止切换波段保护的连接,需要增加4条RCA线。
  • 准备两套RADIOSPORT耳麦作为公用,但推荐根据OP的喜好自带耳麦(CW比赛时增加电键)。
  • 三个机位需要三个Flex control滚轮,分别由BG5EFD、BD5HST和BA5CW提供,可以试探第三机位采用Maestro的可行性,主要考虑MIC和PC mic的冲突问题,若解决不了则需准备两套HYK-GOV接口,在6600双人使用状态,需要使用PC音频和串口PTT。
  • 更新包括服务器在内的4台电脑的N1MM软件,设置telnet的Fliter高亮显示BY5EA自身扫地的SPOT,用黄色显示在SSDR的频谱上
  • 把目标QSO速率的GOAL文件导入N1MM,以提示操作员发现目前操作的速度是否达标,一般情况下,看见超过目标的绿色指示会比较放心,如果显示黄色,就要引起注意,调整策略。

 

内部SPOT的高亮投射到频谱上显示,也是一种有效的辅助方式

10 比赛过程:

第9节以前的都是比赛前的空想,实际上,计划中的大部分准备工作也都完成了,除了R8来不及安装,由于我自己动手能力比较差,8CIRCLE在比赛前一周交代给BD4CB制作,他非但在短期内做好硬件,还亲自到现场安装了天线,但和事先担心的一样,初装的天线遇到了很多问题,我们偷懒采用的改装miniwhip效果堪忧,超长的控制线带来的干扰也是个大问题,比赛期间做了大量问题排除和定位,有收获,但最终性能仍然无法接受,使赛前制定的某些策略无法实施。

8 CIRCLE 接收天线的考虑

比赛前一天大多数OP都到了现场,主力BG4HYK因有事缺席了比赛,由于这次有5位90后OP作为主力参赛,我把上面1-9节的内容精简成一个PPT,在赛前开了一个准备会,在规则上策略上和软硬件使用上做了一个说明,BG9XD也根据实际参赛人员重新做了操作安排,并全程实时调整和控制了整个比赛节奏,比赛过程井然有序。

比赛中新老OP都十分努力,传播的预测和波段选择等问题都没有偏离预期,最终只完成了保底目标,赛前分析需操作激进才能达到更好成绩,事实上并不是,主叫是QSO的重要来源,OP努力通过同波段、不同波段的辅助,能获得的QSO数量是有限的,在条件受限的情况下,即使不采用INBAND策略,仅主叫台主动扫地,已经足以“扫清”大部分能做到的QSO了。

11 比赛花絮:

花絮这个标题事先拟好的,我曾觉得这个标题有可能最终会删除,然而这次年轻的操作员们还真搞出了货真价实的花絮来,这次的花絮叫“烟幕弹”:由于周五晚上开完准备会后,一直在做硬软件的调试,正式开赛后没多久,我就迷糊去了,午后一觉醒来,听到电台室传出的序号超过了650,心想就这传播,年轻的OP能力还真不能小看,然而实际看了分数,发现序号被报高了400多个,“小朋友”们真会玩,分两次调高了序号,对我们自己到无所谓,却影响了几个关注我们状态的大台,其中B4T在今后的整个赛程中努力追上我们这个“烟幕弹”,实在是佩服。在此我们向那几个大台道歉,这个“烟幕弹”虽有正向的激励作用,但也或多或少影响了其他人的心态。

12 影像资料:

几张照片:涵盖了这次所用的天线,以及flexradio为核心的其他硬件,天线和室内设备和去年基本一样,比较成功的是更换了BH7JUO生产的成套大功率三工器和滤波器,使主力波段间的干扰降低到了实用程度。今年新增的4O3A的2*8天线切换器也使切换更便捷并适合远程使用。

13 比赛结果:

上图是实际完成的比赛得分,对比下图赛前准备会上的目标要求,介于A73A 2020年和2018年的两个参考保底目标之间。

14 总结:

经历了很多年的比赛,比赛预测已经能够比较准确,然而这次的预测的高目标是由B4T、BY8DX和低功率MS组的BD7DT达成了,衷心祝贺这些去掉好成绩的台。对于BY5EA来讲,仅仅接近了保底目标,勉强达成MS组前三的计划,OC的比例接近20%,超过预测水平,EU和NA比例低下,NA的比例可以归结为传播因素为主,EU的比例说明远程QSO能力缺失,主因是天线仰角问题。下图显示了预测目标(蓝色曲线)和实际结果(红色柱状图)的对比,趋势基本一致,差距在于两天深夜,连最低的30QSO/小时也没能保住,几个预测中的峰值反而成了低谷,两者的原因都是类似的,高波段能形成连续主叫的高峰时条件受限做不到,低波段扫地能力都受到限制,综合起来看系统的低仰角能力欠缺,尤其是在当前太阳周期“VERY LOW”时,发出的信号过于“弱小”。这两个问题中解决一个,便可达到我们的“正常”目标,都能解决才能达到自己的“高”目标。

反思:
  • 经历了上路湾的优势后,总觉得可以“人定胜天”,条件不够策略补。但事实证明策略不是万能的,很多“新颖”的想法有硬条件约束的。
  • 在硬条件不够的时候,需要尽量降低系统复杂性,减少OP的适应时间。大多数OP并不经常使用这套系统,我不应该人为升高操作门槛。
  • 但也不能完全放弃对系统和操作策略研究和提升,因为天线条件总会改善,传播也会变好。在保持外特性“简单”的前提下提高系统能力,把复杂的东西藏到背后。
  • 天线必须升高,这是BY5EA提高成绩的最根本的硬条件提升,希望能做到MS第一名,进一步能够实现打破MS系列记录的梦想。
15 后续计划:

重点改善天线高度,通过上塔先把天线升高到20米左右,也让主力天线旋转起来,保证高波段仰角基本不输其他大台,这个高度下低波段有提升但仍很难和有地形优势的台去比,希望进一步完善8 CIRCLE的制作和调试,在接收上做更多的工作,能弥补一点是一点。至少要做到CW模式能在低波段顺利“跑”起来。完成一个自动化程度很高的台站建设,一方面降低复杂系统的操作难度,另一方面也可以实现不打折扣的完全远程比赛。

下图是一个年初时设立的升级“蓝图”: 实际升级途径未必能按图顺利完成,很多细节也已经有了变化,需要把理想和现实结合起来,由于吊车无法进入场地,BY5EA的上塔工程尤为困难,按目前进度,5月底的WPX CW比赛仍然比较困难,团队CW操作员比较相对少,但CW模式对硬件要求略低,绝对成绩估计能达到这次的150%,也就是1900QSO左右。6月以后再进入新一轮的PDCA。

16 后记:

比赛结束三周了,由于HELLOCQ网站重新备案,说好的BG9XD关于这次比赛的总结没有出现,最近我回顾了以前的一些比赛,发现只要是没有留下文字记录的,现在连基本状况都很难回忆起来了,所以还是得趁热打铁,不能偷懒,本篇的记录不准备发布,仅仅作为本爱好的一个转折时期的思考,作为日记,写给自己。还需要补上2020年BY5EA CQWW CW的总结,在心理上,我还是BY5EA的客人,写总结的事情不归我管,没人写但这的确也是一次又意义的比赛,包括今年的几次打酱油也需要留下文字,过些天我还是要尽力回忆一下。

查阅资料时,还是忘不了以前的BY5CD,只翻阅了对下一次比赛有参考意义的——BY5CD 2016 WPX CW M/S视频回顾,视频仍在YOUKU上,但已经被屏蔽,只能自己看见,这篇正是上路湾的最后一次比赛,冥冥之中留下了视频,伤感的配乐,像是有预感,如今再次观看感慨万分。这是在上路湾的少数几次MS比赛之一,当时我已经抱怨传播下降,虽然破了记录,但对2700+QSO这个数量不太满意,实际上现在的传播远低于2016年,无论是传播还是硬条件,上路湾还是不错的,回顾了当时的策略,也使用了INBAND,所以对今年5月底的WPX我们的确不能定太高的目标,除了目前湖南和云浮的两个山顶,想到达2000QSO都挺难的,我们拭目以待。

比赛结果: #3 中国 #10亚洲 (前两名分别是B4T和BY8DX)

BA5CW 2021-09-02