Оценка параметров перемещающихся ионосферных возмущений по сети ЛЧМ-ионозондов

А.А. Колчев¹ , Е.Ю. Зыков¹ , Ф.И. Выборнов² , А.Г. Чернов³ , В.В. Шумаев³

¹Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

²Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, 603950, Россия

³ООО «СИТКОМ», г. Йошкар-Ола, 424000, Россия

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2541-7746.2022.1.137-147

Для цитирования: Колчев А.А., Зыков Е.Ю., Выборнов Ф.И., Чернов А.Г., Шумаев В.В. Оценка параметров перемещающихся ионосферных возмущений по сети ЛЧМ-ионозондов // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2022. – Т. 164, кн. 1. – С. 137–147. – doi: 10.26907/2541-7746.2022.1.137-147.

For citation: Kolchev A.A., Zykov E.Yu., Vybornov F.I., Chernov A.G., Shumaev V.V. Estimation of the parameters of traveling ionospheric disturbances using a chirp-ionosondes network. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matemati- cheskie Nauki, 2022, vol. 164, no. 1, pp. 137–147. doi: 10.26907/2541-7746.2022.1.137-147. (In Russian)

Аннотация

Представлены результаты наблюдений перемещающихся ионосферных возмущений по данным работы сети ЛЧМ-станций наклонного зондирования ионосферы в декабре 2019 г. Для наблюдений использовались однотипные ЛЧМ-станции, расположенные в п. Васильсурск, а также в городах Йошкар-Ола, Казань и Нижний Новгород. Станции образовывали шесть трасс синхронного зондирования протяженностью от 120 до 320 км. Регистрация амплитудно-частотных и дистанционно-частотных характеристик станциями наклонного ЛЧМ-зондирования производилась ежеминутно.

На основе полученных данных предложена методика определения параметров перемещающихся ионосферных возмущений с использованием сети из трех ЛЧМ-ионозондов. Наличие в составе ионозонда как приемника, так и передатчика позволило при использовании трех ионозондов получить данные по шести радиотрассам, в результате чего появилась возможность сделать оценки параметров возмущений только по экспериментальным данным, без привлечения модельных представлений.

Актуальность работы обусловлена тем, что в расчетах ионосферного распространения радиоволн широко используется прогностическая справочная модель ионосферы IRI, однако вариации ионосферы могут сводить на нет эффективность такого прогнозирования в реальных условиях.

Ключевые слова: ионозонд, сигнал с линейной частотной модуляцией, перемещающиеся ионосферные возмущения

Благодарности. Работа выполнена за счет средств  Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета («ПРИОРИТЕТ-2030»), а также при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 19-02-00343) (Е.Ю. Зыков).

Результаты работы станции наклонного ЛЧМ-зондирования п. Васильсурск получены в рамках научного проекта Российского научного фонда № 20-17-00050 (Ф.И. Выборнов).

Литература

1. Афраймович Э.Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы. – М.: Наука, – 1982. – 199 с.
2. Дробжев В.И., Куделин Г.М., Нургожин В.И. и др. Волновые возмущения в ионосфере: По результатам исследований в Алма-Ате / Отв. ред. Т.Б. Омаров . – Алма-Ата: Наука, 1975. – 178 с.
3. Денисенко П.Ф., Сказик А.И. Определение параметров перемещающихся ионосферных возмущений по данным спутникового зондирования // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2007. – Т. 12, № 5. – С. 33–35.
4. Ларюнин О.А., Куркин В.И., Подлесный А.В. Использование данных двух близко расположенных ионозондов при диагностике перемещающихся ионосферных возмущений // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2014. – Т. 19, № 1. – С. 10–17.
5. Ойнац А.В., Куркин В.И., Нишитани Н., Сайто А. Определение параметров перемещающихся ионосферных возмущений по данным радаров SuperDARN // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2013. – Т. 18, № 8. – С. 30–39.
6. Михайлов С.Я., Грозов В.П., Чистякова Л.В. Реконструкция динамики ионосферных возмущений по данным квазивертикального и вертикального зондирования ионосферы // Изв. вузов. Радиофизика. – 2016. – Т. 59, № 5. – С. 377–388.
7. Егошин И.А., Зыков Е.Ю., Колчев А.А., Чернов А.Г., Шумаев В.В. Эффект невзаимности при квазивертикальном зондировании ионосферы // Труды Воен.-косм. акад. им. А.Ф. Можайского. – 2020. – Вып. 674. – С. 34–38.
8. Выборнов Ф.И., Зыков Е.Ю., Колчев А.А., Першин А.В., Чернов А.Г., Шумаев В.В. Регистрация перемещающихся ионосферных возмущений системой синхронно работающих ЛЧМ ионозондов // Труды XXIV науч. конф. по радиофизике, посвя. 75-летию радиофиз. фак. – Н. Новгород: ННГУ, 2020. – С. 160–164.
9. Домрачев Н.А., Колчев А.А., Недопекин А.Е., Толмачев С.В.,  Чернов  А.Г.,  Шумаев В.В. Автоматизированная аппаратура зондирования ионосферы сигналами с ЛЧМ в сети полярных геофизических станций // Труды Междунар. науч. конф. «Излучение и рассеяние электромагнитных волн ИРЭМВ-2013». – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2013. – С. 582–588.
10. Kolchev A.A., Egoshin I.A. Use of hazard function for signal detection on ionograms // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. – 2018. – V. 15, No 6. – P. 803–807. – doi: 10.1109/LGRS.2018.2817394.
11. Митяков   Н.А.,   Комраков   Г.П.,   Сазонов   Ю.А.       Использование антенны стенда «Сура» для повышения эффективной мощности ионозонда // Изв. вузов. Радиофизика. – 2008. – Т. 51, № 10. – С. 830–836.

Поступила в редакцию

13.07.2021

Колчев  Алексей  Анатольевич,  кандидат  физико-математических  наук,  доцент  кафедры радиоастрономии

Казанский (Приволжский) федеральный университет ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: kolchevaa@mail.ru

Зыков  Евгений  Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиоастрономии

Казанский (Приволжский) федеральный университет ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail:  Evgeniy.Zykov@kpfu.ru

Выборнов  Фёдор  Иванович, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики

Волжский государственный университет водного транспорта ул. Нестерова, д. 5, г. Нижний Новгород, 603950, Россия

E-mail:  vybornov@nirfi.unn.ru

Чернов Александр Геннадьевич, кандидат технических наук, начальник отдела ООО «СИТКОМ»

ул. Вознесенская, д. 74, г. Йошкар-Ола, 424000, Россия

E-mail: chalexr@mail.ru

Шумаев Владимир Васильевич, кандидат технических наук, руководитель отдела ООО «СИТКОМ»

ул. Вознесенская, д. 74, г. Йошкар-Ола, 424000, Россия

E-mail: shvvladimir@mail.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.