Новые возможности наклонного зондирования ионосферы при использовании фазированных антенных решеток

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждаются дополнительные возможности метода наклонного зондирования ионосферы с измерением угла места и азимута лучевых траекторий радиосигналов коротковолнового диапазона с помощью приемной и передающей фазированных антенных решеток кольцевого вида с программно-управляемой диаграммой направленности. Для среднеширотной радиотрассы для четырех дней проведены сравнения экспериментальных измерений в приемном пункте радиотрассы углов прихода мод односкачкового распространения радиоволн с результатами расчетов лучевых траекторий для этой радиотрассы, выполненных с использованием разработанной в ИЗМИРАН эмпирической модели ионосферы GDMI. Показано, что в утренние часы с 06:00 UT до 07:30 UT имеет место хорошее соответствие между измеренными и рассчитанными углами прихода, а в дневное время для достижения такого же соответствия требуется незначительная коррекция рассчитанных по модели GDMI распределений параметров ионосферной плазмы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. А. Моисеев

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Москва

З. В. Суворова

Полярный геофизический институт

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Мурманск

В. В. Никишов

ОКБ “Эланор”

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Москва

А. В. Никишов

ОКБ “Эланор”

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Москва

И. В. Мингалев

Полярный геофизический институт

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Мурманск

В. Н. Шубин

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Троицк

А. М. Мерзлый

Институт космических исследований РАН

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Москва

А. Т. Янаков

Институт космических исследований РАН0

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Андреев М.Ю., Благовещенский Д.В., Выставной В.М., Мингалев В.С., Мингалева Г.И. Интерпретация экспериментальных данных распространения коротких радиоволн на трассе Санкт-Петербург – арх. Шпицберген // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 47. № 4. С. 534–542. 2007a.
  2. Андреев М.Ю., Мингалева Г.И., Мингалев В.С. Численное моделирование структуры высокоширотного ионосферного слоя F и прохождения через него коротких радиоволн в меридиональном направлении // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 47. № 4. С. 518–527. 2007б.
  3. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 528 с. 1988.
  4. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградова Е.Г., Понятов А.А. Сверхдальнее зондирование ионосферного канала с помощью ионозонда/пеленгатора с линейной частотной модуляцией сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 53. № 3. С. 176–187. 2010.
  5. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г., Вертоградова Е.Г., Кубатко С.В. Ионозонд-радиопеленгатор с линейной частотной модуляцией сигнала - новый инструмент для исследований ионосферы и распространения радиоволн сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 56. № 5. С. 287–306. 2013.
  6. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Скляревский М.С., Валов В.А. Наклонное зондирование ионосферы с помощью ионозонда-радиопеленгатора с линейной частотной модуляцией сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 59. № 11. С. 991–1003. 2016.
  7. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 304 c. 1980.
  8. Крашенинников И.В., Шубин В.Н. Частотная зависимость энергетических параметров волнового поля на предельной дальности односкачкового распространения радиоволн в условиях низкой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 2. C. 220–228. 2020. https://doi.org/10.31857/S001679402002008X
  9. Крашенинников И.В., Егоров И.Б. Формирование комбинированных модов в ионосферном прохождении радиоволн // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 2. С. 241–244. 2005.
  10. Крашенинников И.В., Павлова Н.М., Ситнов Ю.С. Модель IRI в задаче прогнозирования ионосферного прохождения радиоволн в условиях высокой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 6. С. 774–782. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017060050
  11. Крашенинников И.В., Гивишвили Г.В., Стаханова И.Г. Оценка критической частоты в задаче радиопросвечивания ионосферы с высокоорбитальных космических аппаратов в арктическом регионе // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 5. С. 669–675. 2018. https://doi.org/10.1134/S0016794018050097
  12. Людвиг В.А., Никишов В.В. Пассивная локация и противодействие системам наведения высокоточного оружия. М.: ЛЕНАНД, 256 с. 2021.
  13. Мингалев И.В., Суворова З.В., Шубин В.Н., Мерзлый А.М., Тихонов В.В., Талалаев А.Б., Мингалев В.С. Отличия прогнозов условий КВ-радиосвязи между передатчиком на средних широтах и приемником в арктическом регионе при использовании различных эмпирических моделей ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 4. С. 506–519. 2021. https://doi.org/10.31857/S001679402104009X
  14. Никишов Д.В., Никишов В.В. Система декаметровой связи через ионосферу / Патент Российской Федерации на изобретение № 2680312 от 20.02.2019 г.
  15. Шубин В.Н. Глобальная эмпирическая модель критической частоты F2-слоя ионосферы для спокойных геомагнитных условий // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 4. C. 450–462. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017040186
  16. Budden K.G. The propagation of radio waves. Cambridge: Cambridge University Press. 669 p. 1985.
  17. Shubin V.N. Global median model of the F2-layer peak height based on ionospheric radio-occultation and ground-based Digisonde observations // Adv. Space Res. V. 56. № 2. P. 916–928. 2015. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.05.029
  18. Shubin V.N., Karpachev A.T., Tsybulya K.G. Global model of the F2 layer peak height for low solar activity based on GPS radio-occultation data // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 104. P. 106–115. 2013. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.08.024

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Активные фазированные антенные решетки в форме кольца из мачт, на которых расположены либо передающие, либо приемные антенны. Приемная и передающая антенные решетки выполнены в виде кольцевых эквидистантных антенных систем.

Скачать (267KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Проекции на вертикальную плоскость, проходящую через приемник и передатчик, лучевой траектории для обыкновенной волны на частоте 7.271 МГц для момента времени 06:15 UT 21.06.2019 г. (вверху) и лучевой траектории для обыкновенной волны на частоте 11.072 МГц для момента 08:15 UT 21.06.2019 г. (внизу). Фон показывает распределения на указанной плоскости деленной на 2π плазменной частоты в МГц, рассчитанные по модели GDMI для указанных моментов времени.

Скачать (362KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025