Восточно-Сибирский центр исследования
ионосферы Земли (ЦКП ВСЦИИЗ)

Состав
Задачи
Возможности и образцы
Заявка на выполнение работы
В начало

Подразделение информационного обеспечения и математического моделирования

Долгосрочный прогноз характеристик КВ- радиосигналов

Разработанный в ИСЗФ СО РАН алгоритм и реализующая его программа предназначены для прогнозирования условий распространения декаметровых радиосигналов на трассах протяженностью от 500 до 9000 км на основе нормальных волн (Алтынцева В.И., Ильин Н.В., Куркин В.И. и др. Моделирование декаметрового радиоканала на основе метода нормальных волн. //Техника средств связи. Серия СС. М.:Экос, 1987. Вып.5. С.28-34) и рефракционного интеграла(Кияновский М.П., Прудковский А.Г., Котович Г.В. и др. Метод рефракционного интеграла для двумерно-неоднородной ионосферы и его применение к расчетам радиотрасс //Техника средств связи. Серия СС. М.:Экос, 1987. Вып.5. С.4-13). Расчет характеристик сигналов наклонного зондирования проводится для заданного набора приемных и передающих антенн, при этом возможен выбор антенн с различными реальными параметрами.

Функциональная схема программного комплекса расчета характеристик падающего поля ("Прогноз") приведена на рисунке. Работой комплекса управляет программа "Диспетчер", которая работает в режимах:

• расчет радиолинии;
• корректировка каталогов;
• просмотр результатов расчета.

В режиме "расчет радиолинии" проводится задание в диалоговом режиме геометрических параметров радиотрассы (БД географических пунктов), даты прогноза, диапазона рабочих частот, приемной и передающей антенн (БД антенн), мощности передатчика, корректировка индексов солнечной активности. Настройка геометрии интересуемой трассы может быть задана двумя способами:

• по координатам передающего пункта, дальности и азимуту излучения;
• по координатам передающего и приемного пунктов.

Диапазон частот также может задаваться двумя способами:

• автоматический: вводится шаг по частоте, верхняя (МПЧ мода F2 наименьшей кратности) и нижняя граница диапазона частот (минимальная критическая частота слоя F2 вдоль трассы распространения) рассчитываются программно;
• ручной: задается верхняя и нижняя граница диапазона частот и шаг по частоте.

Значения индексов солнечной активности выбираются автоматически по дате прогноза из базы данных. Оператор может корректировать значения индексов или задавать новые. При выполнении массовых расчетов текущие установки могут быть сохранены в специальном файле конфигурации.

После задания исходных данных по команде оператора "Диспетчер" запрашивает имя файла, в который записываются результаты расчетов, создает на рабочем устройстве рабочие файлы, содержащие исходные данные, и передает управление операционной системе для запуска программных модулей (посредством batch-файла). После окончания расчета характеристик радиосигналов (МПЧ, ДЧХ, УЧХ, АЧХ модов распространения), управление передается программе "Диспетчер" и осуществляется запись в базу результатов расчета с подтверждением оператора.

В режиме "корректировка каталогов" производится формирование и корректировка каталогов (баз данных) индексов солнечной активности, реальных антенн и базы данных географических пунктов.

В режиме "просмотр результатов" посредством передачи управления операционной оболочке Norton Commander осуществляется просмотр результатов расчета на диске.

На основе развитого комплексного алгоритма расчета характеристик сигналов НЗ были разработаны оперативные алгоритмы расчета отдельных характеристик сигналов: расчет МПЧ модов распространения в выбранной точке волновода Земля-ионосфера, расчет пространственного положения зон фокусировки сигналов в волноводе (Куркин В.И., Пономарчук С.Н. Расчет пространственного положения зон фокусировки КВ-сигналов в волноводе Земля-ионосфера. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца.М.:Наука. 1989.Вып.88. С.193-199). Оперативный расчет границы освещенной зоны на сетке рабочих частот позволяет создать простой алгоритм расчета ДЧХ сигналов возвратно-наклонного зондирования (Куркин В.И., Савков С.С. О расчете МПЧ на заданную дальность и ДЧХ сигналов ВНЗ для плавно неоднородных радитрасс. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца.М.:Наука. 1987.Вып.77. С.48-52). Функциональная схема программного комплекса расчета ДЧХ сигналов ВНЗ та же, что и при расчете характеристик сигналов НЗ. Задание трассы зондирования определяется координатами излучающего пункта, дальностью и азимутом. Возможен расчет как ДЧХ сигналов ВНЗ, приходящих с направления азимута основного зондирования, так и сигналов, приходящих с обратного направления.