Способ определения высотного профиля электронной концентрации в искусственно возмущенной нижней ионосфере

союз советснихсоциал истичесн ихщспублин 51) С О 1 8 1 З,795 всесаезвваиьлио-ЕН 4411701124-091504.8807.06,90, БюлГорьковский нрадиофизическВ.В.Беликович(21) Р 2) (46.) (71) Р. 21 аучно исследовтитут й и Бенедикто иВ,Д элект М,: Н концентрац ной нижней возмущенноимагнетизм ис, 748 о профиля элект искусственно сфере,сонцентрацив нной нижней ио в озмуще ерения п приведена функци йства для реализпособа", на фиг,2 На фиг. схеа устрнальна ры (высот использов цессов, и атмосферы простране ции пред - времен агаемог чиков,пособ,ередчо ее ьма работ тв еал я диагра Устройс о, р шадающие генераторыи 3 и 4, антенны 5формирователь 9ислитель .1 О, регис 1 и 2,- 7 у,оляриратор через искусласть ионос Белью из содержи ед тения является пов ределения высотног б риемникаций, вы ности ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕпо изоБретениям и отнрцти и Гкнт сссг ПИСАНКЕ ИЗО С 088.8)Л, Распространениех волн и ионосфера.с, 224-225,др. Профили электрони в ночной высокошионосфере, искусственмощными разноволнами.аэрономия, 1982,т,22,2 Изобретение относится к геофизикев частности к дистанционным способам араметров нижней ионосфе 50-90 км), и может бытьо для изучения физики происходящих в верхних слояхи для прогнозирования рася радиоволн, проходящихственно возмущенную об 801 569758 2(57) Изобретение отосд с я к геоснз-ке и может быть использовано для изучения физики процессов в нижней ионосФере и для прогнозирования распространения радиоволн, Способ заключа - ется в возмущении ионосферы последователыостыа радиомпуль сов, пе 1 иод следования которых совпадает с периодом зондирующих импульсов, но передний фронт зондирующего импульса задержан относительно заднего фронта возмущающего радожпульса на время, превышающее сумму времени релаксации электронов и длительности зондирующего импульса, а псредний фронт возмущающего радиоимпульса задержан относительно заднего фронта зондирую,щего импульса на время, необходмое для прохода к приемнику обратно рассеянного сигнала. 2 ич.и синхронизатор 12, при.этом формирователь 9 содержит ключи 13 и 14, фазосдвигаюшие цепи 15 и 1 6, сумматор 1.7 и триггер 185При определении высотного профиля электронной концентрации в искусственно возмущенной ионосфере, основанном на излучении в ионосферу последовательности линейно-поляризованных зон О дирующих радиоимпульсов при воздействии на ионосферу возмущающим радиоизлучением с последующим измерением высотных пройилей среднеквадратичных значений амплитуд двух магнитоионных15 компонент зондирующих сигналов, обратно рассеянных естественными неоднородностями электронной концентрации, по которьм определяют высотный профиль электронной концентрации для 20 заданного высотного профиля частоты соударений электронов с молекулами, возмущение ионосферы осуществляют последовательностью радиоимпульсов, период следования которых совпадает 25 с периодом следования зондирующих радиоимпульсов. В последовательности зондирующих радиоимпульсов каждый радиоимпульс задержан на время С относительно соответствующего радиоим пульса последовательности возмущающих радиоимпульсов, при этом длительностьвозмущаюших радиоимпульсов, период Т их следования, характерное время С,. релаксации, температуры электронов в нижней ионосфере и время С распространения зондирующего радио- импульса до области рассеяния и обратно связаны следующим соотношением:С+с,сС,Т - с.При этом высотный профиль электронной концентрации в искусственно возмущенной нижней ионосфере определяют для заданного высотного профиля 45 частоты соударений электронов с молекулами, соответствующего невозмущенной ионосфере.Указанные соотношения параметров способа позволяют измерять высотные50 зависимости среднеквадратичных значений амплитуд обратно рассеянных зондирующих сигналов в паузах между возмущающимирадиоимпульсами, т,е, в те моменты времени, когда величина элек 55 тронной концентрации соответствует возмущенному состоянию ионосферы, а температура электронов релаксирует до значения, соответствующего невоэмущенному состоянию, Это исключает необходимость вычисления высотного профиля 1(Ь) частоты соударений электронов с молекулами, соответствующего возмущенной ионосфере, и исключает связанную с этим дополнйтельную ошибку определения М (Ь),Устройство, реализующее способ определения высотного профиля электронной концентрации в искусственно возмущенной нижней ионосфере, работаетследующим образом.На ионосферу воздействуют последовательностью возмущающих радиоимпульсов с периодом Т при скважности Т/ С,близкой к единице. Для этого формируют с помощью задающего генератора 1непрерывный синусоидальный сигнал начастоте К, поступающий на передатчик3, С помощью управляемого синхронизатором 12 передатчика 3 с антенной 5излучают в зенит последовательностьвозмущающих радиоимпульсов.Воздействие возмущающих радиоимпульсов на ионосферу приводит к повышению температуры электронов, котороесопровождается изменением электроннойконцентрации и увеличением частотысоударений электронов с молекулами.В паузах между возмущающими радиоимпульсами, которые существенно корочедлительности последних, величинаэлектронной концентрации не успеваетсущественно измениться, в то времякак частота соударений электронов смолекулами релаксирует до значения,соответствующего невозмущенному состоянию,Излучают в ионосферу последовательность линейно-поляризованных зондирующих радиоимпульсов с периодом Т, При этом каждый радиоимпульс длительностьюзадержан на время 8 относительно соответствующего радиоимпульса последовательности возмущающих радиоимпульсов. Для этого формируют с помощью генератора 2 непрерывный синусоидальный сигнал на частоте Г, поступающий на передатчик 4. С помощью управляемого синхронизатором 12 передатчика 4 с антенной 6 излучают в зенит последовательность линейно- поляризованных зондирующих радиоимпульсов, Задержка 2 такова, что обеспечивает излучение зондирующих радио 1569758импульсов в паузах между возмущающимирадиоимпульсами (Фиг,2).Измеряют высотные профили среднеквадратических значений амплитуд двуХмагнитоионных компонент зондирующихсигналов, обратно рассеянных естественными неоднородностями электроннойконцентрации, Для.этого принимают спомощью антенны 7, Формирователя 9поляризаций, управляемого синхронизатором 12, и приемника 8 поочереднообыкновенную и необыкновенную магнитоионные компоненты обратно рассеянных зондирующих импульсов. При этомпод управлением триггера 18 первыйзондирующий радиоимпульс используютдля приема, например, обыкновенноймагнитоионной компоненты (ВЧ-ключ .13,фазосдвигающая цепь 15, сумматор 17),второй - для приема необыкновенноймагнитоионной компоненты (ВЧ-ключ 14,Фазосдвигающая цепь 1 6, сумматор 17),третий - для приема обыкновенной магнитоионной компоненты и т,д. С помощью вычислителя 10, вырабатывающегопоследовательность П стробирующих импульсов, измеряют квадратичные значения амплитуд обратно рассеянных сигналов, соответствующих различным высотам, с последующим накоплением иусреднением,Ф о р м у л а изобретения Способ определения высотного профиля электронной концентрации в искусственно возмущенной нижней ионо-:.сфере, основанный на воздействии наионосферу возмущающим радиоизлучени 5ем, излучении в возмущенную ионосферу последовательности линейно-поляризованных зондирующих радиоимпульсов, приеме обратно рассеянных " ионосферой двух магнитоионных компонентсигналов, определении по амплитудеобратно рассеянных сигналов высотного профиля электронной концентрации,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, возмущение15 ионосферы осуществляют радиоизлучением в виде последовательности радиоимпульсов, период следования которыхравен периоду следования зондирующихимпульсов, причем передний фронт зон 2 О дирующего импульса задержан относительно заднего Фронта возмущающегорадиоимпульса на время, большее характерного времени релаксации температуры электронов в нижней ионосфере,25 а передний Фронт возмущающего радиоимпульса задержан относительно заднего Фронта зондирующего радиоимпульсане менее, чем на время, необходимоедля приема обратно рассеянных сигналов, при этбм высотный профиль электронной концентрации в искусственновозмущенной нижней ионосфере определяют по заданному профилю частоты соударений электронов с молекулами, соответствующему невозиущенной ионосфере,1569758 Составитель А.КочинТехред М.Ходанич 1 орретор.Н,Ревская Редактор И.Дербак Заказ 1446 Тираж 455 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101