Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://rp.iszf.irk.ru/esceir/nr/specific.htm
Дата изменения: Wed May 30 14:41:13 2001 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:11:27 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п |
![]() |
ЦЕНТР КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Восточно-Сибирский центр исследования
Институт Солнечно-Земной физики СО РАН
|
Состав
|
Подразделение диагностики ионосферы методом некогерентного рассеянияСпецифика измерений параметров ионосферы на Иркутском радаре НР
Несмотря на хорошие потенциальные возможности, ряд особенностей конструкции РЛС "Днепр" не позволил применить на ней непосредственно те методы измерений, которые обычно используются на специализированных радарах НР. Одна из особенностей -- это конструкция антенной системы РЛС, которая возбуждает (и, соответственно, принимает) линейно поляризованное поле. В ионосферной плазме вследствие эффекта Фарадея происходит вращение вектора поляризации, которое приводит к периодическим замираниям сигнала на входе приемного устройства. На специализированных радарах НР для учета этого эффекта обычно измеряют две ортогональные поляризации, либо излучают и принимают радиоволны с круговой поляризацией. Поэтому для измерения сигналов НР на данном радаре потребовалось разработать специальные методы регистрации и обработки сигналов НР, учитывающие его особенности. |
Для решения этой задачи на основе статистической теории рассеяния электромагнитных волн на слабых флуктуациях диэлектрической проницаемости плазмы было получено уравнение радиолокации метода НР, учитывающее эффект Фарадея. Это позволяет применять метод НР на радарах, оснащенных антенной с линейной поляризацией. Для спектральной плотности сигналов НР уравнение имеет вид:
где
|
![]() (2) |
|
Уравнение радиолокации для
мощности сигнала НР с заданной дальности получается интегрированием
![]()
где
r
e
--
классический радиус электрона, и то, что
![]() где ![]() |
Искомые параметры ионосферной
плазмы
N
e
, T
e
, T
i
и
V
d
, определяющие плотность
флуктуаций
Величина
![]()
где
|
Так как для получения необходимого частотного разрешения в (1) необходим длинный импульс, а для получения необходимого пространственного разрешения в (4) при измерении мощности нужны более короткие импульсы, то в эксперименте требуется проводить два типа измерений длинным и коротким импульсами. Поскольку параметры ионосферы меняются достаточно быстро, то два данных типа измерений проводятся одновременно. При практической реализации мы проводим измерения спектров мощности импульсом ~750мкс, а для измерения мощности используем короткий импульс 70-200мкс, длительность которого изменяется в эксперименте в зависимости от ионосферных условий. Чем выше электронная концентрация, тем короче длительность импульса. Следующие рисунки иллюстрируют экспериментальные данные, обычно измеряемые на радаре ИСЗФ, вариации профиля мощности соответствуют поляризационным замираниям сигнала, огибающая пропорциональна концентрации электронов плазмы. Второй рисунок -- распределение спектральной плотности сигналов НР, высотные вариации также обусловлены поляризационными замираниями. |
![]() ![]() |
Уравнения (4-5) являются основой методов вторичной обработки данных, применяющихся для получения ионосферных параметров. С одной стороны, наличие одной линейной поляризации вызывает усложнение алгоритмов анализа сигналов НР по формулам (1-4), с другой стороны, детерминированный характер вращения плоскости поляризации позволяет проводить абсолютную калибровку измерений электронной концентрации, что на других радарах требует привлечение данных ионозондов. Электронная концентрация в данном случае определяется, исходя из решения уравнения (4), которое дает однозначное соотношение между фазой поляризации и концентрацией электронов. В регулярных экспериментах обычно проводится статистическое усреднение измеряемых спектров мощности на интервале 40 сек и профилей мощности на интервале 2 минуты. |