Способ измерения вертикальной составляющей скорости ветра в ионосфере

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 08 И 9) 51)5 С О 1 Я 13 00 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Го н 4 лСпособ по п.1, й с я тем, что тличаюскусственную у гориэонтап оносферной излучения,в сферу радио- торой равнарадиоимпул й длины вол ь-. периодическую структных неоднородностейплазмы формируют путзенит возмущающей иоволны, длина волны е волны зондирующихи больше критическоР-слоя ионосферы. со дл СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71)тельс (72)и Н.П (53) (56)2 апс 1 гЬу ЧНвагапа1979,рьковский научно-исследовакий радиофиэический институт Е,А.Бенедиктов, В,В.Беликович .Гончаров621,396,96 (088,8)Сгееп Т.Ь. Саре К.Б., Чап 1.Е. Агшоврйег 1 с веавцгевепС Г рц 1 вей йорр 1 ег гайаг, 1 ЕЕЕоп ееовс 1 епсе е 1 ес 1 гопдев, СЕ, 11 4, р.262-,280. Брюнелли Б,Е. Исследование ионосферы методом некогерентного рассеяния радиоволн. Сб, Некогерентные рассеяния радиоволн. Апатиты, 1980, с. 140-157.(54) (57) 1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ .СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СКОРОСТИ ВЕТРА В ИОНОСФЕРЕ, заключающийся в том, что.излучают в зенит последователь- носта зондирующих радиоимпульсов, принимают радиоимпульсы, .отраженные от неоднородностей ионосферной плазмы и определяют вертикальную составляющую скорости ветра расчетным путем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, непосредственно до излучения зондирующих радиоимпульсов фор" мируют искусственную периодическую труктуру горизонтальных неоднород остей ноносферной плазмы, измерят скорость изменения фазы несущейпоследовательности принятых ради импульсов в моменты, соответствуюшие исследуемой высоте, а вертикал ую составляющую Ч скорости ветра пределяют по формуле где- длина волны несущей зондирующих радиоимпульсов;И - скорость изменения фазы несущей,причем длину волны несущей зондирующих радиоимпульсов выбирают из условия ее равенства удвоенной величине пространственного периода искусственной периодической структуры горизонтальных неоднородностей ионосфернойплазмы.Изобретение относится .к метеорологии и может быть использовано дляназемных измерений профиля вертикальной составляющей скорости ветра навысотах нижней ионосферы. 5Цель изобретения . - повышение точности измерений за счет уменьшенияошибки, обусловленной влиянием горизонтальной составляющей скорости ветра. ЮРабота.по данному способу происходит следующим образом,Первоначально формируют искусственную периодическую структуру горизонтальных неоднородностей ионосфериой д 5плазмы, для чего излучают в зенитвозмущающий радиосигнал. При этомдлину возмущающего радиоизлучениявыбирают большей критической длиныволны .Р - слоя ионосферы Л, в ре Озультате чего излученный радиосигнал отражается от этого слоя. За счетинтерференции падающей и отраженнойрадиоволны во всем высотном интервале от уровня Земли до высоты отражения Формируется стоячая радиоволна,возмущающая ионосферу. Возмущающеевоздействие стоячей волны проявляется в перераспределении электронов вполе этой волны таким образом, что щов течение нескольких секунд Формируется искусственная периодическаяструктура горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы.Поскольку возмущающая радиоволна35направлена в зенит, пространственныйпериод этой стоуктуры равен Ь =0,51.,Положение сФормированной искусственной периодической структуры впространстве фиксировано и определяется фазой, отраженной от ионосферывозмущающей радиоволны, а также вели/чиной и направлением вертикальнойсоставляющей скорости ветра. Поскольку время 7 формирования искусствен 45ной периодической структуры не превышает нескольких секунд, а ее прост"ранственный период Ь составляет нес,колько десятков метров, то дпя величин вертикальной составляющей скорости ветра Ч до 3"5 м/с выполняется 5 фусловие Ь И, для типичных ионосферных условий на высоте 50-100 км ве"личина вертикальной составляющей скорости ветра составляет около 1 и/си вертикальная составляющая скороа- . 55ти ветра практически не уменьшаетинтенсивности формируемрй структуры.В случае больших скоростей ветраизмерения могут быть проведены при увеличении пространственного периода структуры.Псле выключения возмущающего радиоизлучения из-эа большого числа соударений электронов и ионов с нейтральными молекулами структура увлекается движением нейтрального газа. Непосредственно по окончании Формирования периодической структу" ры горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы излучают в зенит последовательность радиоимпульсов, длина волныкоторых удовлетворяет условию 1 = 2 Е, и принимают последовательность радиоимпульсов, рассеянных периодической структурой горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы.Выбранное соотношение длины волны последовательности зондирующих радиоимпульсьв и пространственного периода сформированной структуры обес-. печивает когерентное сложение отраженных сигналов и вследствие этого их уверенный прием даже при относительно слабых искусственных неоднородностях ионосферной плазмы.При приеме измеряют от импульса к импульсу скорость изменения фазы несущей в последовательности рассеянных искусственной структурой неоднородностей радиоимпульсов в той их части, которая соответствует .исследуемой высоте. Это может быть достигнуто, например, измерением от импульса к импульсу соответствующей исследуемой высоте фазы несущей. и определением ее изменения ьЧ эа вре" мя ь. Конкретное значение. отрезка времени 1 определяется заданной точностью измерений и составляет около 1 с.Поскольку искусственная периодическая структура неоднородностей ионосферной плазмы имеет значитель-. ные горизонтальные размеры, изменение от импульса к импульсу фазы несущей в принятой последовательности радиоимпульсов обусловлено в основном перемещением этой структуры в вертикальном направлении и практически ие зависит от величины горизон-.тальной составляющей скорости ветра.Вертикальную составляющих скорости ветра определяют по формулеЧ- И 4 Г1253308 Составитель В,НовиковТехред Э.Чижмар Корректор С, Черни Редактор А.Кондрахина те юаа ютавтюютттювтюааеаююютюттттю юев ааюттютт ееюа а т юю Заказ 1538 Тираж 451 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Рауюская наб., д.4/5 ю ютФвею ююе е юе ютютютевютюютеваеюевююююеюаевеюююттюетююЮюПроизводственнотполиграфическое предприятие, г,уз город, ул,Проектная,4 где Ю - скорость изменения фазы несущей в принятых радиоимпульсах (положительное значение Н соответствует вертиклаьной составляющей скорости,направленной вниз, отрицательное -вверх).