Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 4. С. 299-307

Декаметровая радиодиагностика тонкой структуры ионосферы с высокоорбитальных ИСЗ

Н.Т. Афанасьев 1 , Д.С. Лукьянцев 1 , А.Б. Танаев 1 , С.О. Чудаев 1, 2 
1 Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия
2 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Одобрена к печати: 29.06.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-4-299-307
Для восстановления тонкой структуры ионосферы по данным многочастотного радиопросвечивания с борта высокоорбитального искусственного спутника Земли получена система интегральных соотношений для вторых статистических моментов групповых и фазовых задержек декаметровых радиосигналов. Расчёт статистических моментов выполнен в приближении геометрической оптики с использованием математического аппарата теории возмущений. В соотношениях учтены сильные вариации траекторий между пунктами приёма и излучения. Для решения обратной задачи рассмотрена обобщённая модель тонкой структуры ионосферы в виде корреляционного эллипсоида неоднородностей с эффективными параметрами. Модель согласована с изменениями средней ионосферы, заданной составным гауссово-экспоненциальным высотным профилем диэлектрической проницаемости и учитывает возможную пространственную локализацию поля случайных неоднородностей. Система интегральных соотношений решена относительно неизвестных параметров корреляционного эллипсоида. Для восстановления эллипсоида вычислены интегральные коэффициенты, выраженные через фундаментальные решения и средние лучевые траектории двухточечной траекторной задачи для различных рабочих частот просвечивания. Расчёт средних траекторий проводится методом пристрелки в пункт приёма для каждой рабочей частоты. Пространственная динамика параметров тонкой структуры ионосферы определяется с помощью данных измерений статистических моментов групповых и фазовых задержек спутниковых декаметровых радиосигналов, принимаемых на сети приёмников, расположенных на земной поверхности.
Ключевые слова: диагностика, декаметровый диапазон, ионосфера, многочастотное радиопросвечивание, сигналы, флуктуации, неоднородности, космические аппараты
Полный текст

Список литературы:

  1. Алимов В. А., Рахлин А. В., Выборнов Ф. И. Модель взаимодействия ДКМВ-ДМВ радиоволн с сильно неоднородной среднеширотной ионосферой // Изв. вузов. Радиофизика. 1997. Т. 40. № 11. С. 1323–1341.
  2. Афанасьев Н. Т., Ларюнин О. А., МарковВ. П. Флуктуации фазы радиоволны при полном внутреннем отражении от случайно-неоднородной ионосферы // Изв. вузов. Радиофизика. 2009. Т. 52. № 10. С. 779–784.
  3. Вологдин А. Г., Власова О. К., Приходько Л. И. Флуктуации группового пути и времени группового запаздывания сигнала при наклонном отражении волн от плоскослоистой среды // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52. № 10. С. 1194–1198.
  4. Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. М.: Наука, 1984. 392 с.
  5. Гивишвили Г. В. Многочастотное просвечивание ионосферы — новый метод глобальной диагностики ионосферы в реальном времени // Косм. исслед. 1994. Т. 32. № 4–5. C. 142–149.
  6. Гивишвили Г. В. Метод МРПИ — основа дистанционного мониторинга ионосферы полярной зоны РФ в оперативном режиме // Гелиогеофиз. исслед. 2016. Спец. вып. 14. С. 69–81.
  7. Гивишвили Г. В., Крашенинников И. В., Гарбацевич В. А. Многочастотное радиопросвечивание арктической ионосферы // Гелиогеофиз. исслед. 2016. Вып. 15. С. 71–78.
  8. Гусев В. Д., Овчинникова Н. П. Модельное определение объемных характеристик неоднородностей ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1980. Т. 20. № 4. С. 626–631.
  9. Данилкин Н. П. Просвечивание ионосферы на границе диапазона ее радиопрозрачности // Радиотехника. 1985. № 9. С. 3–12.
  10. Afanasiev N. T., Chudaev S. О. Diagnostics of the stochastic ionospheric channel in the decameter band of radio waves // Solar-Terrestrial Physics. 2020. V. 6. Iss. 4. P. 77–85. DOI: 10.12737/stp-64202010.
  11. Afanasiev N. T., Afanasiev A. N., Larunin O. A., Markov V. P. Phase fluctuations of radio waves experiencing total reflection from a randomly inhomogeneous plasma layer // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2010. V. 72. Iss. 7–8. Р. 583–587. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2010.02.014.
  12. Kravtsov Yu. A., Orlov Yu. I. Geometrical Optics of Inhomogeneous Medium. Berlin: Springer-Verlag, 1990. 312 p.