ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... 5
Глава1. Исследование ионосферы.............................................................................. 12
1.1 Ионосфера. Методы исследований................................................................. 12
1.1.1 Краткая история исследований ионосферы............................................ 12
1.1.2 Строение ионосферы..................................................................................12
1.1.3 Изменчивость ионосферы........................................................................ 17
1.1.4 Моделирование ионосферы..................................................................... 21
1.1.5 Вертикальное зондирование ..................................................................... 22
1.1.6 Наклонное зондирование ......................................................................... 24
1.1.7 Возвратно-наклонное зондирование........................................................ 26
1.2 Обзор актуальных средств зондирования ионосферы.................................. 29
1.2.1 DPS-4, «Lowell Digisonde International», США....................................... 30
1.2.2 CADI, «Scientific Instrumentation Limited», Канада................................ 31
1.2.3 Парус-А, ФГБУ «ИПГ», Россия ................................................................ 32
1.2.4 Авгур и Вектор, АО «НПК «НИИДАР», Россия .................................... 34
1.2.5 Радуга, ООО «НПП «Технос-РМ», Россия .............................................. 36
1.2.6 Томион, ООО «ТОМИОН», Россия......................................................... 37
1.2.7 БСД, ООО «СИТКОМ», Россия.............................................................. 38
1.2.8 Сравнение ионозондов...............................................................................39
Выводы по первой главе и постановка задачи.......................................................41
Глава 2. Влияние методов определения ионосферы на радиолокацию и радисвязь
КВ-диапазона ........................................................................................................ 44
2.1 Сравнение моделей построения дальностно-частотных характеристик ..... 44
2.1.1 Модель плоской земли и ионосферы с отражением сигнала по закону
секанса и построение ДЧХ по результатам ВЗ ............................ 44
2.1.2 Модель плоской земли и параболическая модель ионосферы............. 45
2.1.3 Модель сферической земли и ионосферы с отражением сигнала по
закону секанса. Построение ДЧХ по результатам ВЗ ............................ 46
2.1.4 Модель сферической земли и параболическая модель ионосферы..... 47
3
2.1.5 Сравнительный анализ различных моделей построения ДЧХ............. 48
2.2 Расчет погрешности измерения дальности до цели ...................................... 49
2.2.1 Модель IRI ...................................................................................................50
2.2.2 Вертикальное зондирование .................................................................... 52
2.2.3 Наклонное зондирование .......................................................................... 54
2.2.4 Результаты расчета.....................................................................................55
2.2.5 Зависимость ошибки определения дальности по земле от метода оценки
параметров ионосферы ....................................................................56
2.3 Алгоритм работы системы ионосферного обеспечения ............................... 60
2.3.1 Определение условий РРВ ........................................................................ 60
2.3.2 Алгоритм определения условий распространения радиоволн с учетом
системы ионосферного обеспечения............................................. 62
2.4 Построение станции вертикально-наклонного зондирования..................... 65
2.4.1 Разработка структуры перспективногоионозонда вертикальнонаклонного зондирования ионосферы 65
2.4.2 Модернизация приемной части инозонда ............................................. 69
Выводы ..................................................................................................................... 73
Глава 3. Система подстройки под гелиогеофизические условия ............................ 74
3.1 Исходные данные............................................................................................. 74
3.1.1 Научно-технические положения .............................................................. 75
3.1.2 Дискретная многолучевость на радиолокационных трассах................ 77
3.1.3 Проблемы адаптации загоризонтных радиолокационных станций
ионосферной волны ........................................................................ 80
3.1.4 Определение геофизических условий, в которых получены данные.. 82
3.1.5 Точность определения координат цели в РЛС ЗГО ............................... 84
3.1.6 Система подстройки к гелиогеофизическим условиям......................... 89
3.1.7 Технические параметры СПГУ.................................................................90
3.2 Состав системы подстройки под гелиогеофизические условия .................. 92
3.2.1 Программный комплекс анализа гелиогеофизических данных (ПК АГД).93
4
3.2.2 Программно-аппаратный комплекс радиофизической диагностики
параметров ионосферы (ПАК РДПИ)........................................... 95
3.2.3 Программный комплекс расчета и прогнозирования
гелиогеофизических параметров (ПК РПГУ).............................. 102
3.2.4 Программный комплекс управления и отображения данных (ПК УОД).. 104
3.3 Программа моделирования СПГУ КВ РТС.................................................. 111
3.4 Технико-экономические оценки внедрения системы ионосферного
обеспечения на действующих и перспективных РЛС ЗГО ................ 113
Выводы............................................................................................................... 116
Глава 4. Экспериментальные данные ........................................................................117
4.1 Результаты наклонного зондирования ионосферы..................................... 117
4.1.1 Прием сигналов НЗ импульсного ионозонда......................................... 117
4.1.2 Прием сигналов НЗ ЛЧМ-радиолокатора............................................. 119
4.2 Результаты совмещенного зондирования ионосферы................................ 121
4.2.1 Прием сигналов НЗ в европейской части России.................................. 123
4.2.2 Прием сигналов НЗ в сибирской части России.................................... 124
4.2.3 Прием сигналов НЗ в дальневосточной части России......................... 125
4.2.4 Отдельные случаи................................................................................... 128
Выводы................................................................................................................... 131
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................... 132
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.......................... 133
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................... 138
ПРИЛОЖЕНИЯ......................................................................................................... 159
