Способ определения параметров солнечного ветра в околоземном пространстве

(51)5 0 01 Я 13/95 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ,5 С Го,- =ОЧ 1 - - -5 Со)Л т Земли до Луны; С - аргумент боковог т - ширина боковог ровне 0,5;- частот гнала. 1 ил. где О - расстоянскорость света;максимума АКФ;максимума АКФизлучаемого ради датчик 1, ан, квадратичр 6, блок 7,интенсивности отра сигналов наземног АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(56) Генкин Л.Г. и Ерухимов Л.М. - Геомагнетизм и аэрономия, 1983, М 9, с, 397.,Проблемы современной радиотехники и электроники. - М.: Наука, 1987, с, 86, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА В ОКОЛОЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ(57) Изобретение относится к способам исследования межпланетной плазмы в околоземном пространстве, Целью изобретения является получение дополнительно к обычным параметрам, определяемым методом радиопросвечивания межпланетной плазмы, расстоянияот Земли до области повышенной турбулентности солнечного ветра и перпендикулярную направлению на Луну Изобретение относится к радиолокации и связи, а именно к радиофизическим исследованиям межпланетной плазмы в околоземном пространстве, предназначено для контроля области повышенной турбулентности солнечного ветра на внешней границе магнитосферы Земли и может быть использовано для диагностики возмущения солнечного ветра на трассе Земля - Луна,Целью изобретения является измерение раСстояний до области повышенной турбулентности солнечного ветра и перпендикулярной лучу зрения составляющей скорости солнечного ветра,составляющую скорости Ч 1 солнечного ветра в этой области на трассе Земля - Луна, Это обеспечивается тем, что с поверхности Земли в направлении на Луну излучают радиосигналы в диапазоне частот, на которых период либрационных флуктуаций интенсивности отраженных от Луны сигналов превышает время прихода лунного радиоэха. Измеряют интенсивность лунного радиоэха, вычисляют автокорреляционную функцию ее флуктуаций и определяют С и Ч 1 по формулам: На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства.Устройство содержит перетенну 2, приемник 3, антеннуный детектор 5, коррелометсинхронизации.Сущность изобретения заключается в . следующем.Излучают с Земли в направлении Луны радиосигналы, принимают отраженные от Лунц радиосигналы, измеряют их автокорреляционную функцию (АКФ) флуктуаций интенсивности,АКФ флуктуацийженны от Луны радио орадиопередатчика, вызванных неоднородностями, электронной концентрации межпланетной плазмы в области повышеннойтурбулентности солнечного ветра на трассеЗемля - Луна и измеренных в пункте излучения зондирующего радиосигнала, зависитот локализации области и скорости солнечного ветра, В диапазоне частот зондирования, на которых период либрационных,флуктуаций интенсивности отраженных от 10,Луны сигналов превышает воемя периода,лунного радиоэха, аргумент бокового максимума АКФ позволяет дополнительно кобычно измеряемым методом радиопросвечивания параметрам солнечного ветра оп.,ределить расстояние от Земли до областиповышенной турбулентности ветра, а ширина бокового максимума АКФ совместно снайденным расстоя нилм - перпендикуля рно направлению на Луну составляющую 20скорости солнечного ветра в этой области,Последовательность зондирующихрадиоимпульсов излучается в диапазонечастот .кр/созЕ -С /2 ОВ РЬ, 25где бакр - критическая частота ионосферы;Е - зенитный угол Луны;й - радиус Луны;Й - угловая скорость либрации Луны;Ь - среднеквадратичный угол наклонанеровностей лунйой поверхности,0 - расстояние от Земли да Луны.Нижняя граница 1 ми укаэанного диапазона частот отвечает низкочастотнойгранице обрезания космического радиоизлучения ионосферой Земли в заданномнаправлении локации Луны. Для характерногозначения 5 кр=7 МГц и Е=45 тмин 10 МГц.Верхняя граница 1 макс- С /2 О й О Л2получена из условия превышения периода либрационных флуктуаций отраженных от Луны радиосигналов на частотезондирования времени прихода лунного радиоэха, ля Яъ 1,7 10 км, Й=5 10 10 рад/с, О = 3,8 х 10 км иТИПИЧНОГО ЗНЭЧЕН 1 ЛЯ Л,1 1 макс -10 МГЦ.зПериод повторения зондирующегоимп льсов не превышает величинуС(у /2, равную максимальному периоду флуктуаций лунного радиоэха на 50трассе Земля-Луна и удовлетворяет условию Т = 20/с (и + 1/2), (и = 1, 2, -. натуральное число), отвечающему приходу эха винтервале между импульсами посылок.Конкретное значение Т связано с расстоянием .от Земли до границ зоны, в которойпредполагается проведение исследований солнечного ветра, соотношением( 1 - 1 - 41 ( Ч Т )2/СО ) с 1 ( С(1+ 1+ Е (ЧТ )2/СО ) За пределами этой зоны (эоны обзора)частота саема результатов измерений с выхода детектора 5 недостаточна для определения по графику АКФ местоположения иширины бокового максимума АКФ.Например, для обзора в зоне иО-и, где и =10 йз - нижняя граница размерамагнитосферы Земли; Вз = 6 10 км - радизус Земли, на частоте 30 МГц период повторения не должен превышать 80 мс (здесь ивыше 921300 км/с - характерное значение скорости солнечного ветра).Расстояниедо области повышеннойтурбулентности солнечного ветра и перпендикулярную направлению Ч 1 на Луну составляюгдую скорости солнечного ветра вэтой области определяют по формулам=О - 05 С%;ч 1 =/т. (о -0,5 ст.)лзСгде то - аргумент бокового максимума АКФ;Ью - ширина бокового лаксимума АКФна уровне 0,5;1 - частота зондирующего сигнала.Устройство, реализующее способ, рабо-.тает следующим образом,Передатчик 1 при помощи антенны 2излучает последовательность зондирующих импульсов, которую при помощи антенны 4 принимает приемник 3, Сигналквадратичного детектора 5 подается накоррелометр 6.Блок 7 синхронизации обеспечивает запирание входа приемника 3 во время излучения зондирующего импульса передатчика1 и задержку для момента считывания сигнала с квадратичного детектора 5,Формула изобретенияСпособ определения параметров солнечного ветра в околоземном пространстве,заключающийся в том, что излучают радиосигналы, принимают радиосигналы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью измерениярасстояниядо области повышенной турбулентности солнечного ветра и перпендикулярной лучу зрения составляющейскорости солнечного ветра, излучение радиосигналов производят с Земли в направлении Луны с частотой 1, которую выбираютиз соотношениябакр/соз Е1 С /2 ОВ ОЬгде бакр - критическая частота ибносферы;Е - зенитный угол Луны;С - скорость света;О - расстояние от Земли до Луны;Заказ 4465 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 й - радиус Луны;Й- угловая частота либрации Луны;Ь- среднеквадратичный угол наклона неровностей лунной поверхности, причем отраженных от Луны радиосигналов 5 осуществляют в пункте излучения, измеряют автокорреляционную функцию флуктуаций интенсивности принятых сигналов после чего определяют расстояние . от Земли до области повышенной турбулентности 1 солнечного ветра и перпендикулярную лучу зрения составляющую скорости солнеч; ного ветра Ч 1 по формулам 1 =О - 0,5 С то, Ч 3. =-у - (С где т, - аргумент бокового максимума авто- корреляционной функции;Ьг - ширина бокового максимума на уровне 0,5;1 - частота зондирующего сигнала,