Способ определения высотного профиля электронной концентрации в ионосфере

.О,Рапоп ков,орт Внатор981 Ионосфер- Геомагне 1, М 5, с,ы в ионосфере. М.: ОБОП Я ЭЛ ОНОС ретени может ания у Цель(57) Изоб и счаи,гнозиров диоволн ВЫСОТЫ профиля сотах ни)е ет адиолокации ионным спооносферы, и диагностике отекающих в мли, а также транения раи сзи,собам из может б и исслед ионосфе при про ДИОВОЛН Цел ние выс На электри дагаемоо- .Евеличеы структурнаятва для преде- ни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Горьковский научнорадиофизический инсти(56) Поляков С.ВРапопный альвеновский резотизм и аэрономия, 1816 - 822.Дэвис К. РадиоволнМир, 1973, с. 65 - 72. РЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТНОГО ЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАФЕРЕе относится к радиолокации быть использовано для прословий распространения раизобретения - увеличение ования. При определении онной концентрации на высоты 2 соответствующей бретение относится к р в частности к дистанц мерения параметров и ыть использовано при овании процессов, пр ре и магнитосфере Зе ноэировании распрос в ионосфере,ю изобретения являе оты зондирования.чертеже приведена еская схема устройс го способа,максимуму электронной концентрации Р- слоя ионосферы, дополнительно принимают две взаимно ортогональные горизонтальные компоненты вектора магнитного поля регулярного грозового электромагнитного шума в диапазоне частот ниже второго шумановского резонанса. Затем осуществляют спектральный анализ этих компонент, усреднение спектральных реализаций и для компоненты, имеющей резонансную структуру, определяют набор частот, соответствующих максимумам резонансной структуры усредненной реализации. Вычисляют наборы собственных частот ионосферных альвеновских резонаторов; соответствующих набору про- с филей электронной концентрации, составленных из измеренного профиля на высотах ниже высоты 2 о и набора заданных профилей на высотах выше высоты 2 О. По наилуч- .;шему совпадению одного из вычисленных и измеренного наборов частот определяют соответствующий последнему профиль электронной концентрации ионосферы навысотах выше высоты 2 . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ос,Устройство содержит иэмерительн каналы 1 и 2, каждый из которых включа датчик 3, усилитель 4, спектроанализатор и блок 6 усреднения, регистратор 7, ионо ферную станцию 8 и индикатор 9.Сущность способа заключается в след ющем,Осуществляют излучение в зенит ради импульсов на частоте ниже критической слоя ионосферы при изменении часто заполнения от импульса к импульсу и при отраженного от ионосферы сигнала с посл дующим измерением зависимости времедующим измерением зависимости времени задержки отраженных импульсов от частоты заполнения с помощью ионосферной станции 8 и индикатора 9. По этой зависимости по известнои методике определяют профиль электронной концентрации в Е- и Г-слоях ионосферы до высоты 2, соответствующей максимуму электронной кочцентрации Е-слоя ионосферы, Дополнительно принимают две взаимно ортогональные горизонтальные компоненты вектора магнитного поля регулярного грозового электромагнитного шума в диапазоне частот ниже второго шумановского резонанса (0,1 - 10 Гц) с помощью датчиков 3 каналов 1 и 2. После усиления с помощью усилителей 4 осуществляют спектральный анализ этих компонентов с помощью спектроанализаторов 5 и усреднение спектральных реализаций с помощью блока б усреднения, Регистрируют усредненные реализации с помощью регистратора 7 и для компоненты, имеющей резонансную структуру спектра, определяют набор частот, соответствующих максимумам резонансной структуры усредненной реализации,Затем вычисляют наборы собственных частот ионосферных альвеновских резонаторов, соответствующих набору профилей электронной концентрации, составленных из измеренного профиля на высотах ниже высоты 2 и набора заданных профилей на высотах выше высоты 2,оПри различной ариентации электрических осей датчиков, измеряющих магнитное поле относительно источников электромагнитного шума (грозовые центры), меняется глубина модуляции спектра, Глубина модуляции максимальна для компоненты шума, измеряемой датчиком, ориентированным на наиболее интенсивный грозовой центр. Целесообразно вращать ортогональные датчики магнитного поля в плоскости Земли вокруг оси 2 и для измерений ориентировать датчики так, чтобы глубина модуляции резонансной структуры спектра была максимальной,Формула изобретения 1, Способ определения высотного профиля электронной концентрации в ионосфере, заключающийся в том, что излучают вертикально вверх радиоимпульсы на частоте ниже критической для Г-слоя ионосферы, увеличивают частоту радиоимпульсов от импульса к импульсу до критической частоты Е-слоя ионосферы, принимают отраженные ионосферой радиоимпульсы, измеряют временную задержку отраженных ионосферой радиоимпульсов относительно излученных, по величине временной задержки55 30 35 40 45 определяют вертикальный профиль электронной концентрации К(2) в Е- и Г-слоях ионосферы до высоты 2 О, соответствующей максимуму электронной концентрации ионосферы,отличающийс ятем,что, с целью увеличения высоты зондирования, одновременно дополнительно принимают две взаимно ортогональные горизонтальные компоненты вектора магнитного поля регулярного грозового шума в диапазоне частот, расположенного ниже частоты второго шумановского резонанса, осуществляют спектральный анализ этих компонентов с последующим усреднением спектральных реализаций и для компоненты, имеющей резонансную структуру спектра, определяют частоты, соответствующие максимумам резонансной структуры усредненной реализации, определение профиля электронной концентрации на высотах выше 2 осуществляют по значениям частот максимумов резонансной структуры усредненной реализации,2. Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для частот, соответствующих максимумам резонансной структуры усредненной реализации, в котором максимумы резонансов находятся на эквидистантном расстоянии, профиль электронной концентрации К(2) на высотах выше высоты 2 О определяют из выраженияи в У )ргде К(2 о) -значение электронной концентрации на высоте 2 о,- характерный масштаб спада электронной концентрации на высотах выше 2:о=с.2 ьГ3 г4 пГ,1 Г-где с - скорость света:Ь Р - расстояние между измеренными частотами максимумов резонансной структуры усредненной реализации;2 - высота нижней границы ионосферы; пд - текущее значение альвеновского показателя преломления ионосферной плазмы на высотах ниже высоты 2 о: где М, : - масса ионов;К - текущее значение электронной концентрации на высотах ниже высоты 2 о,Но - напряженность магнитного поля Земли;.п(2 О) - значение альвеновского показателя преломления ионосферной плазмы на высоте 2 о.1663592 оставитель А. Кочи ехред М.Моргентал р А. Лежнинэ Ре орректор О, Кундри оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аз 2265 Тираж 376 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5