Диагностика КВ-радиоканала по данным возвратно-наклонного зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом

Диагностика КВ-радиоканала по данным возвратно-наклонного зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом

Автор: Пономарчук С.Н., Грозов В.П., Котович Г.В., Куркин В.И., Пензин М.С.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 2 т.4, 2018 года.

Бесплатный доступ

Возвратно-наклонное зондирование ионосферы (ВНЗ) является мощным инструментом для мониторинга и прогноза условий функционирования систем КВ-связи. Метод ВНЗ применяется для определения зон покрытия радиопередающих средств, максимальных применимых частот радиосвязи и расстояния по земле до источника рассеяния, а также для получения информации о структуре и состоянии ионосферы. Для решения этих задач в работе предлагается метод прямой диагностики КВ-радиоканала по переднему фронту сигналов ВНЗ на ионограммах. Метод базируется на автоматической обработке и интерпретации ионограмм ВНЗ в режиме реального времени. Приведены алгоритмы определения максимальных применимых частот и характеристик сигналов наклонного зондирования по текущим данным ВНЗ, минуя коррекцию параметров ионосферы. Реализован алгоритм восстановления параметров ионосферы в средней точке радиотрассы.

Еще

Ионосфера, ионограмма, распространение радиоволн, возвратно-наклонное зондирование ионосферы

Короткий адрес: https://sciup.org/142220285

IDR: 142220285   |   DOI: 10.12737/szf-42201804

Список литературы Диагностика КВ-радиоканала по данным возвратно-наклонного зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом

  • Грозов В.П., Киселев А.М., Котович Г.В. и др. Программное обеспечение обработки и интерпретации ионограмм зондирования на базе цифрового ЛЧМ-ионозонда//Гелиогеофизические исследования. 2013. Вып. 4. С. 75-85.
  • Кабанов Н.И., Осетров Б.И. Возвратно-наклонное зондирование ионосферы. М.: Советское радио, 1965. 112 с.
  • Котович Г.В., Ким А.Г., Михайлов С.Я. и др. Определение критической частоты fоF2 в средней точке трассы по данным наклонного зондирования на основе метода Смита//Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 4. С. 547-551.
  • Куркин В.И., Носов В.Е., Пономарчук С.Н. и др. Метод оперативной диагностики КВ-радиоканала//Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Cолнца. Новосибирск, 1993. Вып. 100. С. 168-188.
  • Куркин В.И., Ларюнин О.А., Подлесный А.В. и др. Морфологические особенности признаков перемещающихся ионосферных неоднородностей по данным слабонаклонного зондирования ионосферы//Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27, № 2. С. 158-163.
  • Михайлов С.Я. Многозначность восстановления профилей плазменной частоты по заданной ВЧХ и их различимость для наклонного распространения коротких радиоволн в изотропной ионосфере//Изв. вузов. Радиофизика. 2000. Т. XLII, № 10. С. 855-872.
  • Подлесный А.В., Брынько И.Г., Куркин В.И. и др. Многофункциональный ЛЧМ-ионозонд для мониторинга ионосферы//Гелиогеофизические исследования. 2013. Вып. 4. С. 24-31.
  • Пономарчук С.Н., Ильин Н.В., Пензин М.С. Модель распространения радиоволн в диапазоне частот 1-10 МГц на основе метода нормальных волн//Солнечно-земная физика. 2014. Вып. 25. С. 33-39.
  • Чернов Ю.А. Возвратно-наклонное зондирование ионосферы. М.: Связь, 1971. 204 с.
  • Benito E., Bourdillon A., Saillant S., et al. Inversion of HF backscatter ionograms using elevation scans//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008. V. 70, N 15. P. 1935-1948. 10.1016/j. jastp.2008.09.031
  • DOI: :10.1016/j.jastp.2008.09.031
  • Benner A. Predicting Maximum Usable Frequency from Long-Distance Scatter//Proc. IRE.1949. V. 37, N 1. P. 44-47.
  • Bilitza D., Reinisch B.W. International Reference Ionosphere 2007: Improvements and new parameters//Adv. Space Res. 2008. V. 42. P. 599-609
  • DOI: 10.1016/j.asr.2007.07.048
  • Brynko I.G., Galkin I.A., Grosov V.P., et al. An automatically controlled data gathering and processing system using an FMCW ionosonde//Adv. Space Res. 1988. V. 8, N 4. P. 121-124.
  • Dyson P.L. A simple method of backscatter ionogram analysis//J. Atmos. Terr. Phys. 1991. V. 53, N 1. P. 75-88.
  • Fridman S.V., Nickisch L.J., Hausman M. Inversion of backscatter ionograms and TEC data for over-the-horizon radar//Radio Sci. 2012. V. 47, RS0L10
  • DOI: 10.1029/2011RS004932
  • Grozov V.P., Ilyin N.V., Kotovich G.V., Ponomarchuk S.N. Software system for automatic interpretation of ionosphere sounding data//Pattern Recognition and Image Analysis. 2012. V. 22, N 3. P. 458-463
  • DOI: 10.1134/S1054661812030042
  • Ilyin N.V., Khakhinov V.V., Kurkin V.I., et al. The theory of chirp-signal ionospheric sounding//Proc. ISAP’96, Chiba, Japan, 1996. P. 689-692.
  • Ivanova V.A., Kurkin V.I., Polekh N.M., et al. Studying large-scale traveling ionospheric disturbances according to the data of oblique-incidence sounding//Geomagnetism and Aeronomy. 2011. V. 51, N 8. P. 1101-1104. 10.1134/S00 16793211080196
  • DOI: :10.1134/S0016793211080196
  • Feng J., Ni B.-B., Zhao Z.-Y., et al. A method of reconstructing horizontally-inhomogeneous ionospheric structure using HF sky-wave backscatter ionograms//Chinese J. Geophys. 2016. V. 59, N 5. P. 457-473.
  • Krasheninnikov I.V., Liannoy B.E. Estimation of the true ionospheric height profile, with a continuous gradient, from oblique sounding data//J. Atmos. Terr. Phys. 1990. V. 52, N 2. P. 113-117.
  • Li N., Zhao Z., Zhou C., et al. Inversion of sweep frequency backscatter ionogram from monostatic HF sky-wave radar//IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2013. V. 10, N 6. P. 1360-1364
  • DOI: 10.1109/LGRS.2013.2241728
  • Norman R.J., Dyson P.L. HF radar backscatter inversion technique//Radio Sci. 2006. V. 41, RS4010. 10.1029/2005RS003355
  • DOI: :10.1029/2005RS003355
  • Oinats A.V., Nishitani N., Ponomarenko P., Ratovsky K.G. Diurnal and seasonal behavior of the Hokkaido East SuperDARN ground backscatter: simulation and observation//Earth, Planets and Space. 2016. V. 68, N 1. P. 18
  • DOI: 10.1186/s40623-015-0378-9
  • Ponomarchuk S.N, Kurkin V.I., Oinats A.V. The diagnostics of ionosphere and Earth ground surface by backscatter sounding data//PIERS 2009: Proc. Moscow, 2009. V. I, II. P. 1307-1310.
  • Ponomarchuk S.N., Grozov V.P., Kotovich G.V., Penzin M.S. The real-time forecast of HF radio channel on the base of ionoshere sounding data//PIERS 2012: Proc. Moscow, 2012. P. 1182-1186.
  • Ponomarchuk S.N., Grozov V.P., Kim A.G., et al. The near real-time diagnostics of ionosphere parameters at the middle point of the radio path on the base of oblique sounding data//Proc. SPIE. 2015. V. 9680, 96805E. 10.1117/12.2203589
  • DOI: :10.1117/12.2203589
  • Ponomarchuk S.N., Grozov V.P., Kotovich G.V., et al. Automatic processing and interpretation of backscatter ionosphere sounding ionograms//Proc. SPIE. 2016. V. 10035, 100351E
  • DOI: 10.1117/12.2248765
  • Smith M.S. The calculation of ionospheric profiles from data given on oblique incidence ionograms//J. Atmos. Terr. Phys. 1970. V. 32, N 6. P. 1047-1056.
  • Zhu P., Zhou C., Zhang Yu., et al. F region electron density profile inversion from backscatter ionogram based on international reference ionosphere//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2015. V. 129. P. 111-118
  • DOI: 10.1016/j.jastp.2015.05.003
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp