Тонкая структура отражений от спорадического слоя Е

• Автор: Юсупов, Камиль Маратович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОРАДИЧЕСКОГО СЛОЯ Е
ВВЕДЕНИЕ
1.1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОНОСФЕРЫ
Вертикальное зондирование ионосферы
ЛЧМ-зондирование
Наклонное импульсное зондирование
Возвратно-наклонное зондирование
Радары некогерентного рассеяния
ОРБ-мониторинг
Ракетные методы исследования
1.2. Структурные особенности слоя Еб
1.3. Совершенствование методик обработки данных вертикального зондирования и форм представления результатов
НТГкарта
НТБ-карта
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АППАРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
2.1. МОДЕРНИЗАЦИЯ ИОНОСФЕРНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА "ЦИКЛОН"
2.2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИОНОЗОНДА
2.3. ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ В ПЛ СБИС
2.4. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПЛАТА
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВЫСОТЫ ОТРАЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

3.1. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ НА ТЕСТОВЫХ МОНОГРАММАХ
3.2. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВЫСОТЫ ОТРАЖЕНИЯ НА СЛОЕ Ев
3.2.1. Вариации действующей высоты отражения слоев ионосферы.
3.2.2. Оценка точности определения действующей высоты отражения при многократных отражениях от слоя Ея
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ БИЕНИЯ АЧХ СЛОЯ Ея
ВВЕДЕНИЕ
4.1. ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКА
4.2. ВАРИАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЛОЯ Ея
4.2.1. 30 представление последовательности АЧХ
4.3. ВЕРОЯТНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ ОТРАЖЕНИЙ ОТ СЛОЯ Ея
4.4. ГРАНИЦЫ ДИАПАЗОНА БИЕНИЙ НА СЛЕДАХ Ея
4.5. ДЕЙСТВУЮЩАЯ ВЫСОТА ОТРАЖЕНИЯ
4.6. КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ БИЕНИЯ НА СЛЕДАХ СЛОЯЕ
4.7. АППРОКСИМАЦИЯ ЗАВИСИМОСТИ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМИ МИНИМУМАМИ ОТ ЧАСТОТЫ ЗОНДИРОВАНИЯ АЧХ СЛОЯ Ея
4.8. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ ОТСУТСТВИЯ СВЕДЕНИЙ О ДАННЫХ БИЕНИЯХ НА СЛЕДАХ Ея
4.9. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОТНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
4.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОФИЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НИЖЕ МАКСИМУМА Е СЛОЯ
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
В настоящий момент для исследования отражающих свойств и причин происхождения слоя Ея применяются различные методы: вертикальное, ЛЧМ-, наклонное и возвратно-наклонное зондирования, некогерентное рассеяние, вРЗ-моииторинг, ракетные и др. Эти методы являются основными источниками информации о структуре и динамике слоя Ея. Детальное знание свойств слоя Ея имеет большое практическое значение, т.к. слой Ея воздействует на распространение радиоволн вплоть до гигагерцового диапазона. Если в КВ- диапазоне вариации электронной концентрации Ея-слоя приводят к разрыву связи, то в гигагерцовом - к изменению фазы радиосигналов. Поэтому необходимо прогнозировать и учитывать влияние слоя Ея на условия распространения радиоволн в заданных интервалах времени при известном техническом оборудовании.
Согласно [1-3] слой Ея - это локальное и случайное плазменное образование, появляющееся в интервале высот 90-150 км. Параметры слоя Ея трудно прогнозировать в связи со случайностью появления слоя Ея и отсутствием длительных наблюдений параметров слоя с помощью ракетной техники, а также с многообразием физических явлений, оказывающих воздействие на образование и существование слоя Ея.
Наибольшее количество информации о спорадическом слое Е накоплено с помощью ионозондов, при этом важнейшей задачей исследований является получение профиля электронной концентрации. Известные в настоящее время теоретические и эмпирические модели ионосферы достаточно хорошо описывают спокойную ионосферу, ее зависимость от магнитной возмущенности солнечной активности, а также средние долготные, широтные, суточные и сезонные изменения. Эти модели имеют большую практическую ценность, например, для выбора оптимальных условий радиосвязи, оценки ситуации в приземной плазме, расчета конкретных радиотрасс и т.д. К сожалению, даваемое моделями значение электронной
повышенной электронной концентрацией и имеют толщину от нескольких сотен метров до 6 км и более, а их горизонтальная протяженность может превышать сотни километров [53].
Вариации действующих высот слоя Еб (КЕб) изучаются на основе данных вертикального зондирования [1,58,59]. Из-за группового запаздывания действующие высоты могут отличаться от истинных, и, тем не менее, этот метод широко используется для исследования суточных и сезонных изменений высот слоя Еб. В суточном ходе Ь'Еб наблюдается два максимума в утренние (после восхода) и вечерние (перед заходом) часы. Изменения часовых среднемесячных значений в течение суток достигают 20 км. При переходе от лета к зиме максимумы сближаются, образуя в январе-феврале один дневной максимум. Кроме того, имеется тенденция повышения в зимне-весенние месяцы и понижения осенью.
Исследование структуры спорадического слоя- в области Е важно для понимания причин происхождения слоя, физики, протекающих в нем процессов, и для разнообразных радиофизических задач, связанных с распространением радиоволн. Однако особенности этих слоев, такие, как вероятностный характер появления, локальность, полупрозрачность и зависимость параметров Еб от характеристик аппаратуры, значительно усложняют процесс получения и обобщения экспериментальных данных. В слое Еб протекает множество явлений с различной природой происхождения, влияющих на свойства отражения радиоволн. Особенности отражающих свойств спорадических слоев в области Е различны для разных широт, что является причиной появления большого числа гипотез образования слоев Еб. Как правило, эти гипотезы объясняют лишь некоторые из свойств слоев Еб и, что наиболее важно, не могут быть проверены экспериментально [1]. Экспериментальные свойства слоя Еб определяются всеми методами зондирования.
Попытки создания модели слоя с использованием результатов
экспериментальных измерений термосферного ветра описаны в [60,61], однако