Методы автоматической обработки ионограмм вертикального зондирования ионосферы при исследованиях динамики спорадического слоя E

• Автор: Зыков, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ ИОНОСФЕРНЫЙ КОМПЛЕКС «ЦИКЛОН»
1.1 Сравнительный анализ возможностей аналоговых и цифровых ионосферных комплексов
1.2 Технические характеристики цифровых импульсных ионозондов вертикального зондирования «Циклон-ОРЗ»
1.3 Программное обеспечение управлением ионозонда «Циклон»
1.3.1 Программа «Циклон-Рапид» и ее возможности
1.4 Применение ионозонда «Циклон» в качестве КВ-радара для исследований обратного рассеяния радиоволн от искусственных ионосферных неоднородностей
1.4.1 Исследования характеристик сигналов обратного рассеяния от области искусственной ионосферной турбулентности при помощи ионозонда «Циклон»
1.4.2 Исследование суточной зависимости характерных времен релаксации
сигналов ОРР
Выводы к главе
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИОНОГРАММ
2.1 Особенности компьютерной обработки ионосферной информации и существующие системы автоматической обработки ионограмм
2.2 Методы локальной цифровой фильтрации сигналов
2.3 Интерпретация слоев и построение ВЧХ
2.3.1 Алгоритм экспресс-анализа ионосферных слоев
2.3.2 Проверка методики на ионограммах, полученных другими ионозондами Ю
2.4 Методика повышения точности работы алгоритма обработки
Выводы к главе
ГЛАВА 3 ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЙ СПОРАДИЧЕСКОГО СЛОЯ Е
3.1 Динамика перемещений среднеширотного спорадического слоя Е
ЗЛЛ Исследование зонального переноса слоя £
ЗЛ.2 Исследование меридионального переноса слоя &
ЗЛ.З Интерпретация полученных результатов
3.2 Эффекты планетарных волн в параметрах среднеширотного спорадического слоя Е
3.2.1 Исходные экспериментальные данные и методика обработки
3.2.2 Основные результаты и их обсуждение
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Среди нерегулярных явлений в ионосфере, оказывающих существенное влияние на распространение радиоволн, особое место занимает спорадический слой Е (далее £з).
Слой Е.ч является быстроизменяющимся и пространственнонеоднородным локальным плазменным образованием в ионосфере Земли, появляющимся в интервале высот от 85 до 150 км. Величина электронной концентрации этих образований может играть значительную роль при распространении декаметровых и метровых радиоволн.
Трудности изучения и прогнозирования параметров спорадического слоя Е объясняются рядом обстоятельств, среди которых основными можно считать: нерегулярность появления слоев Ел отсутствие непосредственных непрерывных измерений характеристик ионосферы при помощи ракетной техники, а также многообразие физических явлений, влияющих на возникновение и существование слоя £.у.
Исследования вьивили существенные нерегулярные суточные и сезонные вариации в параметрах спорадического слоя Е, предположительно определяющиеся динамическими режимами мезосферы - нижней термосферы. В таком случае возникает необходимость связывать поведение указанного слоя не только с воздействием геогелиофизических явлений, таких как магнитная или солнечная активность, но и с влиянием метеорологических факторов. В связи с этим, требуется дальнейшее проведение широких экспериментальных комплексных исследований £^-слоев и нейтральной составляющей средней атмосферы с последующим обобщением результатов их взаимосвязи, позволяющее уяснить происходящие физико-химические процессы в ионосфере и для создания адекватной физической модели слоя Е?.
Для решения данной проблемы надо рассматривать как измерения с повышенной периодичностью снятия ионограмм, так и пространственно-

• синхронизация шкал времени - ОР5-приемник,
• автоматическая обработка сигналов ионосферного зондирования,
• оперативное представление данных в интернет,
• архивация данных и их последующий анализ.
Рис. 1.3 Структурная схема ионозонда «Циклои-СРЗ»
Мощность передатчика, для сопоставимости данных, выбрана соответствующей энергетике передатчиков, используемых в настоящее время в аналогичных ионозондах, а также для сопоставимости получаемых ионосферных данных с существующим 40-летним рядом наблюдений других