Irkutsk, Russian Federation
Irkutsk, Russian Federation
Irkutsk, Irkutsk region, Russian Federation
Irkutsk, Russian Federation
Irkutsk, Russian Federation
UDK 55 Геология. Геологические и геофизические науки
We present the results of modernization of the Irkutsk Incoherent Scatter Radar’s control and acquisition system. The modernization was carried out using results of space experiments “Plasma—Progress” and “Radar—Progress” involving Progress cargo spacecraft. The modernization has improved the accuracy of radar measurements of low-orbit spacecraft. For example, with a signal-to-noise ratio equal to10, the accuracy of range and angle measurements is 100–300 m and 1–5 arc min.
radar, Irkutsk Incoherent Scatter Radar, “Plasma-Progress” and “Radar-Progress” space experiments
INTRODUCTION
Одна из основных задач космических экспериментов (КЭ) «Плазма—Прогресс» (2007–2009 гг.) [http://www.energia.ru/rus/iss//researches/geophis-13. html; Lebedev et al., 2008; Potekhin et al., 2009] и «Радар—Прогресс» (2010–2015 гг.) [http://knts.tsniimash. ru/ru/site/Experiment_q.aspx?idE=183; Хахинов и др., 2013] заключалась в проведении анализа влияния выхлопных струй бортовых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) на радиооблик низкоорбитального космического аппарата (КА) путем сопоставления отражательных характеристик транспортных грузовых кораблей (ТГК) «Прогресс» при работающих и неработающих двигателях. Отличительной особенностью КЭ является слабое воздействие выхлопных газов (масса продуктов сгорания от 2 до 11 кг) на ионосферу.
Измерения отражательных характеристик ТГК «Прогресс» проводились на Иркутском радаре некогерентного рассеяния (ИРНР) [Жеребцов и др., 2002; Лебедев и др., 2013]. За время проведения КЭ было выполнено несколько этапов модернизации управляющего и приемно-регистрирующего комплекса (УПРК) ИРНР с целью совершенствования методик получения и обработки координатных и отражательных характеристик КА.
Сеансы КЭ проводились на этапе автономного полета ТГК серии «Прогресс» после отстыковки от МКС. Во время пролетов ТГК «Прогресс» в зоне ответственности ИРНР включались бортовые ЖРД. От сеанса к сеансу варьировали направление истечения выхлопной струи, направление освещенности факела ЖРД Солнцем и направление скорости струи относительно вектора магнитного поля Земли. Одновременно с параметрами создаваемых ионосферных возмущений регистрировались и фоновые невозмущенные значения параметров ионосферы на трассе зондирования.
1. Alsatkin S.S., Medvedev A.V., Ratovsky K.G. Some peculiarities in the ionosphere dynamics near the ionization maximum from Irkutsk Incoherent Scatter Radar data for low and moderate solar activities. Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terr. Phys.]. 2015, vol. 1, no. 3, pp. 28-36. (In Russian). DOI: 10.12737/ 11450.
2. Borisov B.S., Gabdullin F.F., Garkusha V.I., Korsun A.G., Kurshakov M.Yu., Strashinskiy V.A., Tverdokhlebova E.M., Khakhinov V.V. Radiophysical characteristics of low-orbit spacecraft plasma environment revealed by space experiments. Nelineinyi mir [Nonlinear World]. 2012, vol. 10, no. 10. pp. 700-709. (In Russian).
3. Khakhinov V.V., Potekhin A.P., Lebedev V.P., Alsatkin S.S., Ratovsky K.G., Kushnarev D.S., Tverdokhlebova E.M., Kurshakov M.Yu., Manzheley A.I., Timofeeva N.I. Results of remote sounding of ionospheric disturbances in active space experiments “Radar-Progress”. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of the Earth remote sounding from the space]. 2012, vol. 9, no. 3, pp. 199-208. (In Russian).
4. Khakhinov V.V., Potekhin A.P., Lebedev V.P., Kushnarev D.S., Alsatkin S.S. Some results of the active space experiments “Plasma-Progress” and “Radar-Progress”. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta imeni akademika M.F. Reshetneva [Bulletin of M.F. Reshetnev Siberian State Aerospace University]. 2013, Special Iss. 5 (51), pp. 160-163. (In Russian).
5. Khakhinov V.V., Shpynev B.G., Lebedev V.P., Kushnarev D.S., Alsatkin S.S., Khabituev D.S. Radiosounding of ionospheric disturbances generated by exhaust streams of the transport spacecraft “Progress” engines. Proc. PIERS, Moscow, Russia. 2012. P. 1168-1171.
6. Korsun A.G., Kurshakov M.Yu., Kushnarev D.S., Lebedev V.P., Tverdokhlebova E.M., Khakhinov V.V., Ratovsky K.G. Investigation into effect of spacecraft engines on the ionosphere. Nauchnoe obozrenie [Scientific Review]. 2014, vol. 8, no. 2, pp. 563-571. (In Russian).
7. Lebedev V.P., Khakhinov V.V., Gabdullin F.F., Korsun A.G., Tverdokhlebova E.M., Laletina E.A., Manzhaley A.I. Studying the characteristics of the plasma environment at low-orbiting space vehicles by radar methods. Cosmonautics and Rocket Engineering. 2008, vol. 50 (1). pp. 51-60.
8. Lebedev V.P., Khakhinov V.V., Kushnarev D.S., Tverdokhlebova E.M. Improving the efficiency of radar measurements made with Irkutsk Incoherent Scatter Radar. XXVIII Vserossiiskogo simposiuma “Radiolokatsionnoe issledovanie prirodnykh sred”: Trudy [Proc. XXVIII National Symposium “Radar Study of Natural Environments”]. St. Petersburg, Russia. 2013, vol. 1, no. 10, pp. 324-331. (In Russian).
9. Lebedev V., Khakhinov V., Potekhin A., Kushnarev D., Zarudnev V. Variations of the Transport Spacecraft “Progress” Radar Characteristics Connected with the Orbital Maneuvering Subsystem Run. Proc. XXX URSI General Assembly, HP2.16. Istanbul, Turkey. 2011.
10. Potekhin A.P., Khakhinov V.V., Medvedev A.V., Kushnarev D.S., Lebedev V.P., Shpynev B.G. Active space experiments with the use of the transport spacecraft “Progress” and Irkutsk IS Radar. Proc. PIERS. Moscow, Russia. August 18-21, 2009. Moscow, Russia. 2009. P. 217-221.
11. Potekhin A.P., Medvedev A.V., Zavorin A.V., Kushnarev D.S., Lebedev V.P., Shpynev B.G. Development of diagnostic capabilities of the Irkutsk incoherent scattering radar. Kosmicheskie issledovaniya [Cosmic Research]. 2008, vol. 46, no. 4, pp. 356-362. DOI:https://doi.org/10.1134/S0010952508040102.
12. Shcherbakov A.A., Medvedev A.V., Kushnarev D.S., Tolstikov M.V., Alsatkin S.S. Calculation of meridional neutral winds in the middle latitudes from the Irkutsk incoherent scatter radar. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015, vol. 120, no. 12, pp. 10851-10863. DOI:https://doi.org/10.1002/2015JA021678.
13. Zherebtsov G.A., Zavorin A.V., Medvedev A.V., Nosov V.E., Potekhin A.P., Shpynev B.G. Irkutsk Incoherent Scatter Radar. Radiotekhnika i electronica [J. Communication Technology and Electronics]. 2002, vol. 47, no. 11, pp. 1339-1345. (In Russian).
14. URL: http://www.energia.ru/rus/iss//researches/geophis-13.html (accessed May 18, 2017).
15. URL: http://knts.tsniimash.ru/ru/site/Experiment_q.aspx? idE=183 (accessed May 18, 2017).
