RU2403592C1 - Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data - Google Patents
Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403592C1 RU2403592C1 RU2009111699/09A RU2009111699A RU2403592C1 RU 2403592 C1 RU2403592 C1 RU 2403592C1 RU 2009111699/09 A RU2009111699/09 A RU 2009111699/09A RU 2009111699 A RU2009111699 A RU 2009111699A RU 2403592 C1 RU2403592 C1 RU 2403592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- reflection
- value
- height
- values
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к радиолокации, радиосвязи и радионавигации и может быть использовано для радиозондирования ионосферы, построения высотно-частотных характеристик, определения критической частоты отражения, определения интенсивности ионосферных неоднородностей в условиях проявления диффузности.The invention relates to radar, radio communications and radio navigation and can be used for radio sounding of the ionosphere, construction of altitude-frequency characteristics, determination of the critical reflection frequency, determination of the intensity of ionospheric inhomogeneities under conditions of diffusion.
Уровень техникиState of the art
Известен способ вертикального зондирования ионосферы [1]. Осуществляется вертикальное зондирование ионосферы специальными станциями, работающими в импульсном режиме, у которых излучение и прием радиоволн производятся с помощью диапазонной антенны зенитного излучения. Станция имеет передатчик, приемник и индикаторное устройство, работа которого синхронизирована.A known method of vertical sounding of the ionosphere [1]. Vertical ionization of the ionosphere is carried out by special stations operating in a pulsed mode, in which the radiation and reception of radio waves are carried out using a band antenna of zenith radiation. The station has a transmitter, receiver and indicator device, the operation of which is synchronized.
Однако данный способ не позволяет по измеренным высотно-частотным характеристикам (ВЧХ) автоматически определять параметры ионосферы в условиях ее диффузности, которая проявляется в виде уширения (расплывчатости, размытости) ВЧХ [2].However, this method does not allow to automatically determine the parameters of the ionosphere under the conditions of its diffusivity, which is manifested in the form of broadening (vagueness, fuzziness) of the VCH from the measured altitude-frequency characteristics (VCH) [2].
Известно определение диффузности ионосферы как явления, связанного с интенсивным образованием неоднородностей различных масштабов в области F ионосферы, приводящего к рассеянию радиоволн и изменению формы зондирующих радиосигналов [3]. В настоящее время диффузность принято оценивать в баллах по продолжительности явления и степени искажения принимаемых сигналов [2]. Однако, судя по определению диффузности ионосферы, ее целесообразно оценивать первопричиной ее проявления (т.е. интенсивностью неоднородностей), а не последствиями (степенью ухудшения качества приема).It is known to determine the diffusivity of the ionosphere as a phenomenon associated with the intensive formation of inhomogeneities of various scales in the F region of the ionosphere, which leads to scattering of radio waves and a change in the shape of sounding radio signals [3]. Currently, diffusivity is usually evaluated in points by the duration of the phenomenon and the degree of distortion of the received signals [2]. However, judging by the definition of the diffusivity of the ionosphere, it is advisable to evaluate it by the root cause of its manifestation (i.e., the intensity of the inhomogeneities), and not the consequences (the degree of deterioration of reception quality).
Известен метод определения интенсивности ионосферных неоднородностей по данным вертикального зондирования ионосферы [4], позволяющий количественно оценить величину интенсивности неоднородностей (β).A known method for determining the intensity of ionospheric inhomogeneities according to vertical sounding of the ionosphere [4], which allows to quantify the magnitude of the intensity of inhomogeneities (β).
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего на основе результатов вертикального зондирования ионосферы производить построение ВЧХ, определять критическую частоту отражения, величину интенсивности неоднородностей ионосферы β по уширению ВЧХ (т.е. зависимости hд=ψ(fB) действующей высоты отражения hд от частоты вертикально направленной волны (частоты вертикального зондирования) fв) в условиях диффузности.The objective of the invention is to develop a method that allows, on the basis of the results of vertical sounding of the ionosphere, to construct the VCH, to determine the critical reflection frequency, the intensity of the inhomogeneities of the ionosphere β by broadening the VCh (i.e., the dependence of h d = ψ (f B ) of the effective reflection height h d from the frequency of the vertically directed wave (vertical sounding frequency) f c ) under diffusion conditions.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к определению глубины интерференционных замираний принимаемых сигналов в декаметровых каналах связи, которая прямо пропорционально зависит от величины интенсивности неоднородностей β ионосферы [5].The technical result, which can be obtained using the present invention, is to determine the depth of interference fading of the received signals in decameter communication channels, which is directly proportional to the magnitude of the intensity of inhomogeneities β of the ionosphere [5].
Для разработки способа проанализируем процесс формирования ВЧХ известной [1] станции вертикального зондирования ионосферы (СВЗИ) (Фиг.1) в условиях отсутствия (Фиг.2а) и наличия (Фиг.2б) диффузности ионосферы.To develop the method, we will analyze the process of forming the VCH of the known [1] vertical ionosphere sounding station (SVZI) (Fig. 1) in the absence (Fig. 2a) and presence (Fig. 2b) diffusion of the ionosphere.
В состав СВЗИ входят: передатчик 1, приемник 2, индикатор 3, синхронизатор 4, антенный переключатель 5, антенна 6.The composition of the communication system includes:
Формируемые синхронизатором 4 синхроимпульсы одновременно поступают на передатчик 1 и горизонтальные пластины индикатора 3. Передатчик 1 формирует радиоимпульс с частотой fв (в диапазоне от fв1=1 МГц до fвN=30 МГц с шагом перестройки Δfв=1 кГц), который через антенный переключатель 5 поступает на антенну 6 вертикального (зенитного) излучения.The clock pulses generated by the
После отражения волны от ионосферы радиоимпульс с частотой fв1 через антенный переключатель 5 поступает на вход приемника 2 со временем задержки τ1=2hд1/с, зависящим от действующей частоты ионосферы hд1(fв1). Значение последней hд1=0,5cτ1 измеряется в индикаторе 3 и подается на его вертикальные пластины [1]. Синхронизатор 4 координирует работу передатчика 1 и индикатора 3. В результате на экране индикатора 3 с длительным послесвечением образуется яркостная отметка (точка), соответствующая значению действующей высоте отражения hд1 волны с частотой fв1. Аналогично формируются радиоимпульсы с другими частотами fвi и яркостные отметки с соответствующими значениями действующих высот отражения hдi. В результате за множество (~102) циклов изменения fвi от fв1 до fвN на экране индикатора 3 вырисовывается ВЧХ вида Фиг.2а при отсутствии диффузности ионосферы. В условиях проявления диффузности ионосферы за множество циклов изменения fвi от fв1 до fвN на экране индикатора 3 будет вырисовываться уширенная ВЧХ вида Фиг.2б. При этом частоте fвi будет соответствовать не одно значение действующей высоты отражения hдi, как на Фиг.2а, а множество значений в интервале от hдimin до hдimax со средним значением Поэтому очевидно, что при наличии диффузности ионосферы от некоторой высоты отражения hдj будут отражаться волны с частотами в диапазоне от fвjmin fвjmax средним значением After the wave is reflected from the ionosphere, a radio pulse with a frequency of f in1 passes through the
По ВЧХ вида Фиг.2а вручную приближенно находят критическую частоту отражающего слоя ионосферы как частоту вертикально отраженной волны fвk=fкp, для которой действующая высота стремится к бесконечности (hдk→∞), а истинная высота отражения соответствует высоте максимума ионизации слоя (hдk≈hm).From the VCH of the form of Fig. 2a, the critical frequency of the ionospheric reflecting layer is approximately manually found as the frequency of the vertically reflected wave f bk = f kp , for which the effective height tends to infinity (h dk → ∞), and the true reflection height corresponds to the height of the maximum ionization of the layer (h dk ≈h m ).
Многие современные станции зондирования позволяют проводить статистическое усреднение результатов. Вид ВЧХ в условиях диффузности после усреднения будет выглядеть как штрихпунктирная линия на Фиг.2б (соответствующая ВЧХ на Фиг.2а в отсутствие диффузности). Однако проводимое усреднение приводит к потере информации, необходимой для определения величины интенсивности ионосферных неоднородностей.Many modern sounding stations allow statistical averaging of results. The view of the VCH in diffusion conditions after averaging will look like a dash-dot line in Fig. 2b (corresponding to the VCh in Fig. 2a in the absence of diffusivity). However, the averaging performed leads to the loss of information necessary for determining the intensity of ionospheric inhomogeneities.
Для определения величины интенсивности ионосферных неоднородностей (β) по ВЧХ предлагается способ, реализованный в несколько этапов.To determine the magnitude of the intensity of ionospheric inhomogeneities (β) by VCH, a method is proposed that is implemented in several stages.
На первом этапе происходит сбор данных вертикального зондирования ионосферы. На каждой из частот зондирования fвi определяются действующие высоты отражения по формуле hдi=0,5 сτi.At the first stage, vertical sounding data of the ionosphere is collected. At each of the probing frequencies f bi , the effective reflection heights are determined by the formula h di = 0.5 ct i .
На втором этапе происходит сортировка полученных данных по частоте. Здесь каждой из частот зондирования fвi (1…30 МГц с шагом перестройки Δfв=1 кГц) ставятся в соответствие все те действующие высоты отражения hдi, от которых отражалась волна (например интервал значений действующих высот от hдimin до hдimax, как на Фиг.2б).At the second stage, the received data is sorted by frequency. Here, each of the frequencies sensing f Bi (1 ... 30 MHz increments Δf adjustment in = 1 kHz) are assigned to all the height of the existing reflection h dl, of which the reflected wave (e.g. interval of values of operating heights of h dimin to h dimax as on figb).
На третьем этапе происходит сортировка полученных данных по высоте. Здесь каждой из высот отражения hдj (обычно 90-2000 км с шагом ставятся в соответствие все те частоты fвj, на которых происходило отражение от данной высоты (например, интервал частот в диапазоне от fвj min до fвj max, как на Фиг.2б).At the third stage, the data is sorted by height. Here, each of the reflection heights h dj (usually 90-2000 km in steps are assigned to all the frequencies f Vj, which is reflected from a given height (e.g., a frequency interval from f min Vj to Vj f max, as in Figure 2B).
На четвертом этапе происходит определение среднего значения критической частоты отражения Сначала проводится статистическое усреднение результатов с целью определения средних значений частот отражения соответствующих каждой из высот hдj. Усредненная ВЧХ (т.е. зависимость действующей высоты отражения hд от среднего значения частоты вертикально направленной волны получаемая при этом (Фиг.3), выглядит как штрихпунктирная линия на Фиг.2б. После этого происходит сравнение средних значений частот отражения на соседних (по шагу квантования Δhд) высотах отражения поочередно, начиная с первой (т.е. и т.д.). Когда разница между двумя средними значениями частот отражения на соседних высотах (например, и будет меньше, чем половина шага перестройки , определяется среднее значение критической частоты какAt the fourth stage, the average value of the critical reflection frequency is determined First, statistical averaging of the results is carried out in order to determine the average values of the reflection frequencies corresponding to each of the heights h dj . Averaged VCh (i.e. dependence effective reflection height h d from the average frequency of a vertically directed wave obtained in this case (Fig.3), looks like a dash-dotted line in Fig.2b. After that, the average values of the reflection frequencies are compared at neighboring (at the quantization step Δh d ) reflection heights alternately starting from the first (i.e. etc.). When the difference between the two average reflection frequencies at adjacent heights (for example, and will be less than half an adjustment step , the average value of the critical frequency is determined as
На пятом этапе определяется действующая высота отражения, соответствующая среднему значению критической частоты т.е. hдn≈hm.At the fifth stage, the effective reflection height is determined corresponding to the average value of the critical frequency those. h dn ≈h m .
На шестом этапе вычисляется значение среднеквадратического отклонения (СКО) критической частоты Для этого производится статистическая обработка случайных значений критической частоты fкр j в интервале fкр j min…fкр j max, соответствующем высоте hm (Фиг.4). Вычисление СКО критической частоты происходит по формуле At the sixth stage, the value of the standard deviation (RMS) of the critical frequency is calculated For this, statistical processing of random values of the critical frequency f cr j is performed in the interval f cr j min min f f j max corresponding to the height h m (Figure 4). Calculation of the critical frequency deviation occurs according to the formula
где - среднее значение критической частоты, определяемое в четвертом этапе.Where - the average value of the critical frequency, determined in the fourth stage.
На седьмом этапе происходит определение величины интенсивности неоднородностей ионосферы согласно известному [4] выражениюAt the seventh stage, the intensity of the ionosphere inhomogeneities is determined according to the known expression [4]
Разработанный выше 7-этапный алгоритм измерения интенсивности неоднородностей ионосферы по данным вертикального зондирования позволяет реализовать способ измерения интенсивности неоднородностей (β) на основе автоматической обработки ВЧХ и оценок ее статистических характеристик The above-developed 7-stage algorithm for measuring the intensity of ionospheric inhomogeneities according to vertical sounding data makes it possible to implement a method for measuring the intensity of inhomogeneities (β) based on automatic processing of the VCH and estimates of its statistical characteristics
Для реализации предлагаемого способа за прототип взята известная (Фиг.1) СВЗИ [1].For the implementation of the proposed method for the prototype taken well-known (Figure 1) SVZI [1].
В нее добавлены следующие блоки (Фиг.5): вычислительный блок 7, высотный блок 8 обработки данных, блок 9 перебора данных, частотный блок 10 обработки данных, усреднитель 11, блок 12 определения среднего значения критической частоты блок 13 выбора, блок 14 определения СКО критической частоты и блок 15 определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы.The following blocks are added to it (Figure 5):
Синтезатор передатчика 1 формирует сетку частот от 1 МГц до 30 МГц с шагом перестройки 1 кГц; сигнал с выхода синтезатора поступает на вход индикатора 3, а также усиливается передатчиком 1 и через антенный переключатель 5 подается на антенну 6 и излучается вертикально вверх. Отраженный сигнал возвращается к станции через время τ и через антенну 6 и антенный переключатель 5 поступает на вход приемника 2. С выхода приемника 2 сигнал поступает на вход вычислительного блока 7, в котором вычисляется значение высоты отражающего слоя ионосферы (действующей высоты) по формуле hд=0,5сτ. Данными устройствами реализуется первый этап.
Вычисленное значение hд поступает на вход высотного блока 8 обработки данных, в котором записывается в ячейку памяти (ЯП) действующей высоты, соответствующей частоте сигнала реализуя тем самым второй этап. Синхронная работа синтезатора передатчика 1, вычислительного блока 7 и высотного блока 8 обработки данных обеспечивается синхронизатором 4.The calculated value of h d is fed to the input of the high-altitude
Данные с каждой из ячеек памяти высотного блока 8 обработки данных поступают на вход блока 9 перебора данных и на вход усреднителя 11 значений действующей высоты отражения, с выхода которого сигнал, соответствующий подается на индикатор 3.Data from each of the memory cells of the high-altitude
Блок 9 перебора данных производит сортировку данных и каждому из значений высот отражения hдj (90-2000 км с шагом ставит в соответствие все те значения частот fвj, на которых происходило отражение на данной высоте. Далее данные поступают на вход частотного блока 10 обработки данных, где записываются в ячейку памяти, соответствующую частоте отражения (ЯП Этим реализуется третий этап.
На четвертом этапе данные с первых выходов каждой из ячеек памяти частотного блока 10 обработки данных поступают на вход блока 12 определения среднего значения критической частоты В данном блоке определяются средние значения частоты отражения соответствующие каждой из высот после чего происходит сравнение средних значений частот отражения на соседних (по шагу квантования Δhд) высотах отражения поочередно, начиная с первой (т.е. и т.д.). Когда разница между двумя средними значениями частот отражения на соседних высотах (например, и будет меньше, чем половина шага перестройки определяется среднее значение критической частоты как In the fourth step, data from the first outputs of each of the memory cells of the frequency
Пятый этап заключается в определении действующей высоты отражения hдn≈hm, соответствующей среднему значению критической частоты Блок 12 определения среднего значения критической частоты подает данное значение на первый вход блока 15 определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы и на вход блока 13 выбора. В последнем определяется номер ячейки частотного блока 10 обработки данных в которой среднее значение частоты равно среднему значению критической частоты отражения от высоты hm. Блок 13 выбора формирует сигнал на выбор ячейки памяти ЯП которая соответствует высоте hm максимума ионизации слоя. В данной ячейке содержится информация о частотах в интервале fкр j min…fкр j max, на которых происходило отражение от высоты hm. Далее сигнал на выбор ячейки памяти ЯП подается на управляющий вход частотного блока 10 обработки данных.The fifth stage is to determine the effective reflection height h dn ≈h m corresponding to the average value of the
Со второго выхода выбранной ячейки памяти сигнал поступает на вход блока 14 определения СКО критической частоты Происходит вычисление СКО критической частоты - шестой этап.From the second output of the selected memory location the signal is input to the critical
С выхода блока 14 определения СКО критической частоты сигнал поступает на второй вход блока 15 определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы. В блоке 15 определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы происходит удвоение измеренного значения СКО критической частоты и деление удвоенного значения СКО критической частоты на среднее значение критической частоты поступающее с блока 12 определения среднего значения критической частоты, реализуя седьмой этап.From the output of the critical frequency
Таким образом, в разработанном устройстве (Фиг.5) реализуются все семь этапов, составляющих предлагаемый способ, и на основе измеренных параметров ВЧХ и согласно известному выражению [4] определяется значение величины интенсивности неоднородностей β ионосферы.Thus, in the developed device (Figure 5), all seven stages are implemented that make up the proposed method, and based on the measured parameters of the VChCh and according to the well-known expression [4], the value of the intensity value of inhomogeneities β of the ionosphere is determined.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг.1 представлена функциональная схема известной станции вертикального зондирования ионосферы; на Фиг.2 представлены высотно-частотные характеристики ионосферы в отсутствие (а) и наличии (б) диффузности; на Фиг.3 представлен порядок определения среднего значения критической частоты; на Фиг.4 представлены основные параметры ВЧХ, используемые для определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы; на Фиг.5 представлена функциональная схема станции вертикального зондирования ионосферы, реализующей предлагаемый способ.Figure 1 presents a functional diagram of a known station for vertical sounding of the ionosphere; figure 2 presents the altitude-frequency characteristics of the ionosphere in the absence of (a) and (b) diffusion; figure 3 presents the procedure for determining the average value of the critical frequency; figure 4 presents the main parameters of the VCH used to determine the magnitude of the intensity of the heterogeneity of the ionosphere; figure 5 presents a functional diagram of a station for vertical sounding of the ionosphere that implements the proposed method.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на Фиг.1. Устройство состоит из передатчика 1, выход которого соединен с антенным переключателем 5; первый выход антенного переключателя 5 соединен с антенной 6, второй выход антенного переключателя 5 соединен со входом приемника 2, выход которого соединен со входом вычислительного блока 7; выход вычислительного блока соединен со входом высотного блока 8 обработки данных; первый выход высотного блока 8 обработки данных соединен со входом усреднителя 11, выход которого соединен со входом индикатора 3; синхронизатор 4 координирует работу передатчика 1, высотного блока 8 обработки данных и индикатора 3; второй выход высотного блока 8 обработки данных соединен со входом блока 9 перебора данных, выход которого соединен с первым входом частотного блока 10 обработки данных, первый выход которого соединен со входом блока 12 определения среднего значения критической частоты; выход блока 12 определения среднего значения критической частоты соединен со входом блока 13 выбора, выход которого соединен со вторым входом частотного блока 10 обработки данных; второй выход частотного блока 10 обработки данных соединен со входом блока 14 определения СКО критической частоты, выход которого соединен со входом блока 15 определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы.The structural diagram of a device that implements the proposed method is presented in figure 1. The device consists of a transmitter 1, the output of which is connected to the antenna switch 5; the first output of the antenna switch 5 is connected to the antenna 6, the second output of the antenna switch 5 is connected to the input of the receiver 2, the output of which is connected to the input of the computing unit 7; the output of the computing unit is connected to the input of the high-altitude data processing unit 8; the first output of the high-altitude data processing unit 8 is connected to the input of the averager 11, the output of which is connected to the input of the indicator 3; synchronizer 4 coordinates the operation of the transmitter 1, high-altitude data processing unit 8 and indicator 3; the second output of the high-altitude data processing unit 8 is connected to the input of the data search unit 9, the output of which is connected to the first input of the frequency data processing unit 10, the first output of which is connected to the input of the average critical frequency determining unit 12; the output of the average critical frequency determining unit 12 is connected to the input of the selection unit 13, the output of which is connected to the second input of the frequency processing unit 10; the second output of the frequency data processing unit 10 is connected to the input of the critical frequency deviation determining unit 14, the output of which is connected to the input of the ionospheric heterogeneity intensity determining unit 15.
Предлагаемый способ реализован следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Синтезатор передатчика формирует сетку частот от 1 МГц до 30 МГц с шагом перестройки Δfв=1 кГц; сигнал с выхода синтезатора поступает на вход индикатора, а также усиливается передатчиком и через антенный переключатель подается на антенну и излучается вертикально вверх. Отраженный сигнал возвращается к станции через время τ и через антенну, и антенный переключатель поступает на вход приемника. С выхода приемника сигнал поступает на вход вычислительного блока, в котором вычисляется значение высоты отражающего слоя ионосферы (действующей высоты) по формуле hд=0,5 сτ. Вычисленное значение поступает на вход высотного блока обработки данных, в котором записывается в ячейку памяти, соответствующую частоте сигнала Синхронная работа синтезатора передатчика, вычислительного блока и высотного блока обработки данных обеспечивается синхронизатором.The transmitter synthesizer forms a grid of frequencies from 1 MHz to 30 MHz with a tuning step Δf in = 1 kHz; the signal from the output of the synthesizer goes to the input of the indicator, and is also amplified by the transmitter and fed through the antenna switch to the antenna and radiates vertically upward. The reflected signal returns to the station after time τ and through the antenna, and the antenna switch enters the receiver input. From the output of the receiver, the signal enters the input of the computing unit, in which the height of the reflecting layer of the ionosphere (effective height) is calculated by the formula h d = 0.5 ct. The calculated value is fed to the input of a high-altitude data processing unit, in which it is recorded in a memory cell corresponding to the signal frequency The synchronous operation of the transmitter synthesizer, computing unit and high-altitude data processing unit is provided by the synchronizer.
Данные с каждой из ячеек памяти высотного блока обработки данных (ЯП поступают на вход блока перебора данных и на вход усреднителя, с выхода которого сигнал подается на индикатор.Data from each of the memory cells of the high-altitude data processing unit arrive at the input of the enumeration block and at the input of the averager, from the output of which the signal is fed to the indicator.
Блок перебора данных производит сортировку данных и каждому из значений высот отражения hдj (90-2000 км с шагом ставит в соответствие все те значения частот fвj, на которых происходило отражение на данной высоте. Далее данные поступают на вход частотного блока 10 обработки данных, где записываются в ячейку памяти, соответствующую частоте отражения Данные с первых выходов каждой из ячеек памяти частотного блока обработки данных поступают на вход блока определения среднего значения критической частоты. В данном блоке определяются средние значения частоты отражения соответствующие каждой из высот после чего происходит сравнение средних значений частот отражения на соседних (по шагу квантования Δhд) высотах отражения поочередно, начиная с первой (т.е. и т.д.). Когда разница между двумя средними значениями частот отражения на соседних высотах (например, и будет меньше, чем половина шага перестройки определяется среднее значение критической частоты как Блок определения среднего значения критической частоты подает данное значение на первый вход блока определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы и на вход блока выбора. В последнем определяется номер ячейки частотного блока обработки данных в которой среднее значение частоты равно среднему значению критической частоты (ЯП fкр(hm)). Блок выбора формирует сигнал на выбор соответствующей ячейки памяти ЯП fкр(hm), которая соответствует высоте максимума ионизации слоя hm. Далее сигнал на выбор ячейки памяти ЯП fкр(hm) подается на управляющий вход частотного блока обработки данных. Со второго выхода выбранной ячейки памяти ЯП fкр(hm) сигнал поступает на вход блока определения СКО критической частоты . Происходит вычисление СКО критической частоты The data enumeration unit sorts the data and each of the values of the reflection heights h dj (90-2000 km in steps associates all the values of the frequencies f in j at which reflection at a given height occurred. Next, the data is fed to the input of the
С выхода блока определения СКО критической частоты сигнал поступает на второй вход блока определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы. В блоке определения величины интенсивности неоднородностей ионосферы происходит удвоение измеренного значения СКО критической частоты и деление удвоенного значения СКО критической частоты на среднее значение критической частоты поступающее с блока определения среднего значения критической частоты.From the output of the critical frequency deviation determination unit the signal enters the second input of the unit for determining the intensity of the ionospheric inhomogeneities. In the unit for determining the intensity of ionospheric inhomogeneities doubling of the measured value of the standard deviation of critical frequency and dividing twice the standard deviation of the critical frequency by the average value of the critical frequency coming from the unit for determining the average value of the critical frequency.
Таким образом, в разработанном устройстве на основе измеренных параметров ВЧХ и согласно известному выражению [4] определяется значение величины интенсивности неоднородностей β ионосферы.Thus, in the developed device based on the measured parameters of the VChCh and according to the well-known expression [4], the value of the intensity value of inhomogeneities β of the ionosphere is determined.
Предлагаемое изобретение позволяет на основе результатов вертикального зондирования ионосферы производить построение высотно-частотных характеристик, определять среднее значение критической частоты отражения и величину интенсивности неоднородностей ионосферы β в зависимости от уширения высотно-частотной характеристики hд=Ψ(fB) в условиях диффузности.The present invention allows, on the basis of the results of vertical sounding of the ionosphere, to construct altitudinal-frequency characteristics, to determine the average value of the critical reflection frequency and the intensity of the inhomogeneities of the ionosphere β depending on the broadening of the altitude-frequency characteristic h d = Ψ (f B ) under diffusion conditions.
Источники информацииInformation sources
1. Ионосферно-волновая служба связи/ Под ред. М.М.Крылова. - М.: Военное издательство, 1989. - 152 с.1. Ionospheric-wave communication service / Ed. M.M. Krylova. - M.: Military Publishing House, 1989. - 152 p.
2. Серков В.П., Слюсарев П.В. Теория электромагнитного поля и распространение радиоволн. Часть 2. Распространение радиоволн. - Л.: ВАС, 1973. - 255 с.2. Serkov V.P., Slyusarev P.V. Theory of electromagnetic field and propagation of radio waves.
3. Толковый словарь по радиофизике. Основные термины. - М.: Рус. яз., 1993. - 357 с.3. Explanatory dictionary on radiophysics. Key terms. - M .: Rus. Yaz., 1993 .-- 357 p.
4. Пашинцев В.П., Омельчук А.В., Коваль С.А., Галушко Ю.И. Метод определения интенсивности неоднородностей по данным ионосферного зондирования // Двойные технологии, 2009, т.46, №2. - С.38-42.4. Pashintsev V.P., Omelchuk A.V., Koval S.A., Galushko Yu.I. A method for determining the intensity of inhomogeneities according to ionospheric sounding // Dual Technologies, 2009, vol. 46, No. 2. - S. 38-42.
5. Пашинцев В.П., Колосов Л.В., Тишкин С.А., Антонов В.В. Применение теории фазового экрана для разработки модели односкачкового декаметрового канала связи // Радиотехника и электроника, 1996, т.41, №1. - С.21-26.5. Pashintsev V.P., Kolosov L.V., Tishkin S.A., Antonov V.V. The use of the theory of a phase screen for the development of a model of a single-hop decameter communication channel // Radio Engineering and Electronics, 1996, v.41, No. 1. - S.21-26.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111699/09A RU2403592C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111699/09A RU2403592C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009111699A RU2009111699A (en) | 2010-10-10 |
RU2403592C1 true RU2403592C1 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=44024559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009111699/09A RU2403592C1 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403592C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529355C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-09-27 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский радиофизический институт" | Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities |
RU2581627C2 (en) * | 2014-05-21 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Chirp ionosonde |
RU187712U1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | A device for determining the error of tracking the time of arrival of a navigation radio signal during its propagation through artificial ionospheric formation |
RU2693842C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-07-05 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Институт Прикладной Геофизики Имени Академика Е.К. Федорова" (Фгбу "Ипг") | Method for probing the ionosphere and troposphere |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523912C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-07-27 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Artificial ionospheric formation direction-finding apparatus |
-
2009
- 2009-03-30 RU RU2009111699/09A patent/RU2403592C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАШИНЦЕВ В.П. и др. Применение теории фазового экрана для разработки модели односкачкового декаметрового канала связи // Радиотехника и электроника, 1996, т.41, №1, с.21-26. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529355C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-09-27 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский радиофизический институт" | Method of determining spatial distribution of ionospheric inhomogeneities |
RU2581627C2 (en) * | 2014-05-21 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Chirp ionosonde |
RU187712U1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | A device for determining the error of tracking the time of arrival of a navigation radio signal during its propagation through artificial ionospheric formation |
RU2693842C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-07-05 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Институт Прикладной Геофизики Имени Академика Е.К. Федорова" (Фгбу "Ипг") | Method for probing the ionosphere and troposphere |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009111699A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2403592C1 (en) | Method of determining values of intensity of ionosphere irregularities from vertical probing data | |
US6671649B2 (en) | Position calculation method and position calculation apparatus | |
US6889051B2 (en) | Method and apparatus for measuring transmitting time offset of a base station | |
KR20150132150A (en) | Radar level gauging with signal division | |
CN104125639A (en) | Wireless positioning method and device | |
RU108150U1 (en) | DEVICE FOR TWO-FREQUENCY MEASUREMENT OF THE INTENSITY OF IONOSPHERIC HETEROGENEITY | |
RU2399062C1 (en) | Ionospheric probe-direction finder | |
CN112750294B (en) | Millimeter wave attenuation signal acquisition system and method based on frequency-precision mapping | |
US20080211714A1 (en) | Method of Measuring the Speed of Air by Doppler Radar | |
CN101344548A (en) | Measuring method for intermodulation sensitiveness of antenna terminal | |
RU87528U1 (en) | VERTICAL IONOSPHERE DEVICE | |
CN109270494A (en) | A kind of High Accuracy Radar measuring system anti-interference method | |
RU2394371C1 (en) | Device for determining optimum working frequencies of ionospheric radio channel | |
CN106501621A (en) | pulse width acquisition method | |
JP2001318142A (en) | Electric wave range finder | |
JP5379312B2 (en) | Distance measuring device | |
US7554653B2 (en) | Multitarget | |
TW201437661A (en) | Frequency modulation continuous wave radar object liquid level meter and measurement method thereof | |
JPH07333288A (en) | Method for monitoring insulation of electric apparatus | |
Sergeev et al. | Results of integrated studies of the perturbed ionosphere region using short-wave ranging in a wide frequency band and stimulated electromagnetic emission of the ionosphere | |
RU2626404C1 (en) | Determination method of the nonuniform ionosphere electron density high level profile | |
RU2655746C1 (en) | Method of level measurement and radio range station with frequency modulation | |
Chapman et al. | Radio observations of the ionosphere at oblique incidence | |
CN105744538A (en) | Method and system for correcting power spectrum in downlink synchronization frequency sweeping process | |
Ryabov et al. | Hardware-Software Radio Complex for Remote Sensing of the Earth's Atmosphere |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110331 |