Solar-Terrestrial Physics Solar-Terrestrial Physics Солнечно-земная физика 2712-9640 34430 10.12737/szf-62202005 Обзоры Reviews Обзоры Modern heating facility for research into the mid-latitude ionosphere Современный нагревный стенд для исследования ионосферы средних широт https://orcid.org/0000-0001-8758-7964 Васильев Роман Валерьевич Vasilyev Roman Valeryevich roman_vasilyev@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Сетов Артём Геннадьевич Setov Artem Gennadyevich artemsetov@gmail.com

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Фролов Владимир Леонтьевич Frolov Vladimir Leontyevich frolov.418@nirfi.sci-nnov.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-0847-3553 Ратовский Константин Геннадьевич Ratovsky Konstantin Gennadyevich ratovsky@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Белецкий Александр Борисович Beletsky Aleksandr Borisovich beletsky@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-1120-870X Ойнац Алексей Владимирович Oinats Aleksey Vladimirovich oinats@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Ясюкевич Юрий Владимирович Yasyukevich Yury Vladimirovich yasukevich@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0003-0660-8474 Медведев Андрей Всеволодович Medvedev Andrey Vsevolodovich medvedev@iszf.irk.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Научно-исследовательский радиофизический институт Министерства образования и науки Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute, Education and Science Ministry N. Novgorod Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Иркутский государственный университет Иркутск Россия Irkutsk State University Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation 6 2 61 78 https://naukaru.ru/en/nauka/article/34430/view

Создание новых устройств для проведения исследований в области физики верхней атмосферы и околоземного космического пространства, на которых можно проводить контролируемые эксперименты по модификации ионосферы мощным коротковолновым излучением, является актуальной задачей сегодняшнего дня в области солнечно-земной физики, прогнозирования космической погоды, эксплуатации спутниковых группировок в околоземном космическом пространстве, радиосвязи и радиолокации. В работе описывается современный нагревный стенд, разрабатываемый в рамках Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук, приводится обзор задач, которые можно решать с его помощью, обсуждаются его основные технические характеристики, и дается описание окружающей стенд наблюдательной инфраструктуры. В работе обосновывается перспективность создания в средних широтах Восточной Сибири нагревного стенда, который может излучать в частотном диапазоне 2.5–6.0 МГц с эффективной мощностью порядка нескольких сотен мегаватт. Важно, что стенд будет находиться в окружении многофункциональных инструментов, таких как современный радар некогерентного рассеяния, мезосферный и стратосферный лидар, а также набора современных оптических и радиофизических наблюдательных систем, которые могут обеспечить широкие возможности диагностики искусственных плазменных возмущений и искусственных образований оптического свечения верхней атмосферы.

The development of new devices for research in physics of the upper atmosphere and near-Earth space, which can be used to carry out controlled experiments on the modification of the ionosphere by powerful short-wave radiation, is an urgent task of modern solar-terrestrial physics, space weather, operation of satellite constellations in near-Earth space, radio communications, and radar. The paper describes a modern heating facility, created within the framework of the National Heliogeophysical Complex of the Russian Academy of Sciences. We review the tasks facing the heater, discuss its main technical characteristics, and describe the capability of the observational infrastructure surrounding the heating facility. The paper justifies the long-term benefits of the development of a heating facility at middle latitudes of Eastern Siberia, which can radiate in a frequency range 2.5–6.0 MHz with an effective power of the order of several hundred megawatts. It is important that the heater will be surrounded by such multifunctional instruments as the modern incoherent scatter radar, mesostratospheric lidar, observational systems that can provide a wide range of possibilities for diagnosing artificial plasma disturbances and artificial airglow structures.

 радиофизика ионосфера нагревный стенд солнечно-земная физика космическая погода radiophysics ionosphere heating facility solar-terrestrial physics space weather

Акчурин А.Д., Юсупов К.М., Шерстюков О.Н., Ильдиряков В.Р. Выделение быстротекущих и мелкомасштабных неоднородностей на одноминутных ионограммах ионозонда «Циклон» // Гелиогеофизические исследования. 2013. № 4. С. 101-110. Afraimovich E.L., Perevalova Y.P. GPS-monitoring verkhnei atmosfery Zemli [GPS Monitoring of Earth’s Upper Atmosphere]. Irkutsk, 2006, 480 p. (In Russian). Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск: ГУ НЦ РВЧ ВСНЦ СО РАМН, 2006. 480 с. Akchurin A.D., Yusupov K.N., Sherstyukov O.N., Ildirya-kov V.R. Disclosure of transient and small-scale irregularities in the one-minute ionograms of “Cyclon” ionosonde. Heliogeophys. Res. 2013, no. 4. pp. 101-110. (In Russian). Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Толмачева А.В., Бахметьева Н.В. Исследование ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей. Н. Новгород: ИПФ РАН, 1999. 156 с. Andreeva E.S., Frolov V.L., Kunitsyn V.E., Kryukovskii A.S., Lukin D.S., Nazarenko M.O., Padokhin A.M. Radiotomography and HF ray tracing of the artificially disturbed ionosphere above the Sura heating facility. Radio Sci. 2016, vol. 51, iss. 6, pp. 638-644. DOI: 10.1002/2015RS005939. Беляев П.П., Котик Д.С., Митяков С.H. и др. Генерация сигналов комбинационных частот в ионосфере // Изв. вузов. Радиофизика. 1987. Т. 30, № 2. С. 248-286. Balanis C.A. Antenna Theory. Analysis and Design. Third Edition. John Wiley & Sons, Inc. Publ., 2005. 1099 p. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967. 683 c. Belikovich V.V., Benediktov E.A., Tolmacheva A.V., Bakhmetyeva N.V. Issledovanie ionosfery s pomoshchyu iskusstvennykh periodicheskikh neodnorodnostei [Research into the Ionosphere from Artificial Periodic Irregularities]. Nizhny Novgoro, IAP RAS Publ., 1999, 156 p. (In Russian). Грач С.М. О кинетических эффектах в F-области ионосферы, возмущенной мощными радиоволнами // Изв. вузов. Радиофизика. 1999. Т. 42, № 7. С. 651-669. Belyaev P.P., Kotik D.S., Mityakov S.N., Polyakov S.V., Rapoport V.O., Trakhtengerts V.Yu. Generation of signals of combination frequencies in the ionosphere. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 1987, vol. 30, no. 2. pp. 248-286. (In Russian). Грач С.М., Сергеев Е.Н., Шиндин А.В. и др. Искусственные ионосферные слои при частотах волны накачки в области 4-й электронной гирогармоники на стенде HAARP // Доклады Академии наук. 2014. Т. 454, № 5. С. 526-530. Bernhardt P.A., Wong M, Huba J.D., Fejer B.J., Wagner L.S., Goldstain J.A., Selcher G.A., Frolov V.L., Sergeev E.N. Optical remote sensing of the thermoshere with HF pumped artificial airglow. J. Geophys. Res. 2000, vol. 105, no. A5, pp. 10657-10671. Грач С.М., Сергеев Е.Н., Мишин Е.В. и др. Динамические характеристики плазменной турбулентности ионосферы, инициированной воздействием мощного коротковолнового радиоизлучения // УФН. 2016. T. 186, № 11. С. 1189-1228. DOI: 10.3367/UFNr.2016.07.037868. Biondi A.A., Sipler D.P., Hake R.D. Jr. Optical (λ=6300) detection of radio frequency heating of electrons in the F-region. J. Geophys. Res. 1970, vol. 75, no. 31, p. 6421. Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере // УФН. 2007. Т. 177, № 11. С. 1145-1177. DOI: 10.3367/UFNr.0177. 200711a.1145. Chernogor L.F., Garmash K.P., Frolov V.L. Large-scale disturbances in the lower and middle ionosphere accompanied the action on the ionosphere by Sura heating facility. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 2019, vol. 62, no. 6, pp. 440-459. (In Russian). Ерухимов Л.М., Генкин Л.Г. Ионосфера как космическая плазменная лаборатория (обзор) // Изв. вузов. Радиофизика. 1992. Т. 35, № 11-12. С. 863-888. Erukhimov L.M., Metelev S.A., Myasnikov E.N., Mitya-kov N.A., Frolov V.L. Artificial ionospheric turbulence (review). Radiophys. Quantum Electronics. 1987, vol. 30, no. 2, pp. 208-225. Изв. вузов. Радиофизика. 1999. Т. 42, № 7-8. С. 599-826. (Спец. вып.). Erukhimov L.M., Genkin L.G. The ionosphere as a space plasma laboratory (review). Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 1992, vol. 35, no. 11-12, pp. 863-888. (In Russian). Изв. вузов. Радиофизика. 2005. Т. 48, № 9. С. 719-822. (Спец. вып.). Frolov V.L. Iskusstvennaya turbulentnost’ sredneshirotnoi ionosfery [Artificial turbulence of the Mid-Latitude Ionosphere]. Nizhny Novgorod, National Research Lobachevsky State University Publ. 2017, 468 p. (In Russian). Изв. вузов. Радиофизика. 2008. Т. 51, № 11. С. 915-1003. (Спец. вып.). Frolov V.L., Rapoport V.O., Shorokhova E.A. Characteristics of electromagnetic and plasma disturbances induced at Earth’s outer ionosphere heights when modifying F2 region by powerful HF radiation from Sura heating facility. 2016, vol. 59, no. 3. pp. 198-222. (In Russian). Изв. вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55, № 1-2. С. 1-140. (Спец. вып.). Frolov V.L., Akchurin A.D., Bolotin I.A., Ryabov A.O., Bertlie Zh.-Zh. Energetic electron precipitation from Earth’s radiation belt induced by the modification of the mid-latitude ionosphere by high-power HF radio waves. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 2019, vol. 62, no. 9. (In Russian). Куркин В.И., Ларюнин О.А., Подлесный А.В. Анализ квазиволновых возмущений ионосферы с помощью амплитудных карт по данным ЛЧМ-ионозонда ИСЗФ СО РАН // XXIV Всероссийская научная конференция «Распространение радиоволн (РРВ-24)»: Труды конференции. Иркутск, 2014. С. 214-215. Ginsburg V.L. Rasprostranenie electromagnitnykh voln v plazme [Propagation of electroimagnetic waves in plasma]. Moscow, Nauka Publ. 1967, 683 p. (In Russian). Ларюнин О.А., Куркин В.И. Восстановление параметров ионосферных возмущений по динамике серпообразных особенностей на ионограммах // Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 19. С. 107-115. Grach S.M. On kinetic effects in the F region of the ionosphere disturbed by high-power radio waves. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 1999. vol. 42, no. 7, pp. 651-669. (In Russian). 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. Grach S.M., Men’kova Yu. E., Stubbe P. On the penetration of upper hybrid waves into a plasma depletion. Adv. Space Res. 2004, vol. 34, iss. 11, pp. 2428-2432. Михайлов С.Я. Многозначность восстановления профилей плазменной частоты по заданной ВЧХ и их различимость для наклонного распространения коротких радиоволн в изотропной ионосфере // Изв. вузов. Радиофизика. 2000. Т. XLII, № 10. С. 855-872. Grach S.M., Sergeev E.N., Shindin A.V., Mishin E.V., Botkine B. Artificial ionospheric layers at pump wave frequencies in the 4th electron giroharmonic range at HAARP facility. Doklady AN [Doklady Physics]. 2014, vol. 454, no 5, pp. 526-530. (In Russian). 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. Grach S.M., Sergeev E.N., Mishin E.V. Dynamic characteristics of the ionosphere plasma turbulence induced by the action of high-power HF radiation. Uspekhi fizicheskikh nauk [Physics-Uspekhi]. 2016, vol. 186, no. 11, pp. 1189-1228. DOI: 10.3367/UFNr.2016.07.037868. (In Russian). Подлесный А.В., Брынько И.Г., Куркин В.И. и др. Многофункциональный ЛЧМ-ионозонд для мониторинга ионосферы // Гелиогеофизические исследования. 2013. № 4. С. 24-31. Gurevich A.V. Nonlinear effects in the ionosphere. Uspekhi fizicheskikh nauk [Physics-Uspekhi]. 2007, vol. 177, no. 11, pp. 1145-1177. DOI: 10.3367/UFNr.0177.200711a.1145. (In Russian). Потехин А.П., Сетов А.Г., Лебедев В.П. и др. Перспективный радар НР-МСТ: потенциал и диагности-ческие возможности // Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 3. С. 3-16. DOI: 10.12737/19444. Gustavsson B., Sergienko T., Rietveld M.T., Honary F., Steen A., Brändström B.U.E., et al. First tomographic estimate of volume distribution of HF-pump enhanced airglow emission. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2001, vol. 106, no. A12, pp. 29105-29124. Фролов В.Л. Искусственная турбулентность среднеширотной ионосферы. Н. Новгород: Изд-во Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, 2017. 468 c. Gustavsson B., Kosch M., Wong A., Pedersen T., Heinselman C., Mutiso C., et al. First estimates of volume distribution of HF-pump enhancedemissions at 6300 and 5577 Å: a comparison between observationsand theory. Ann. Geophys. 2008, vol. 26, no. 12, pp. 3999-4012. Фролов В.Л., Рапопорт В.О., Шорохова Е.А. и др. Характеристики электромагнитных и плазменных возмущений, индуцируемых на высотах внешней ионосферы Земли при модификации F2-области мощным КВ-радиоизлучением стенда СУРА // Изв. вузов. Радиофизика. 2016. Т. 59, № 3. С. 198-222. Gurevich A.V. Nonlinear phenomena in the ionosphere. New York: Springer Publ. 1978, 372 p. Фролов В.Л., Акчурин А.Д., Болотин И.А. и др. Высыпания энергичных электронов из радиационного пояса Земли, стимулированные модификацией среднеширотной ионосферы мощными КВ-радиоволнами // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62, № 9. Gurevich A.V., Dimant Ya.S., Milikh G.M., Vaskov V.V. Multiple acceleration of electrons in the regions of high-power radio-wave reflection in the ionosphere. J. Atmos. Terr. Phys. 1985, vol. 47, no. 11, pp. 1057-1070. Черногор Л.Ф., Гармаш К.П., Фролов В.Л. Крупномасштабные возмущения в нижней и средней ионосфере, сопровождавшие воздействие на ионосферу радиоизлучением стенда СУРА // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62, № 6. С. 440-459. Haslett J.C., Megill L.R. A model of the enhanced airglow excited by RF radiation. Radio Sci. 1974, vol. 9, no. 11, p. 1005. Шлюгер И.С. Самомодуляция мощного электромагнитного импульса, отраженного от верхних слоев ионосферы // Письма в ЖЭТФ. 1974. Т. 19, вып. 5. С. 247-251. Haines D.M., Reinisch B.W. Digisonde Portable Sounder System Manual. University of Massachusetts Lowell Center for Atmospheric Research. 1995, 45 p. Ясюкевич Ю.В., Веснин А.М., Перевалова Н.П. Сибирская сеть приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем SibNet: текущее состояние // Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, № 4. С. 82-94. DOI: 10.12737/szf-44201809. J. Atmos. Terr. Phys. 1982, vol. 44, no. 12, pp. 1005-1171. (Special Iss.). Andreeva E.S., Frolov V.L., Kunitsyn V.E., et al. Radiotomography and HF ray tracing of the artificially disturbed ionosphere above the Sura heating facility // Radio Sci. 2016. V. 51, iss. 6. P. 638-644. DOI: 10.1002/2015RS005939. J. Atmos. Terr. Phys. 1985, vol. 47, no. 12, pp. 1149-1333. (Special Iss.). Balanis C.A. Antenna Theory. Analysis and Design. 3rd Edition. John Wiley & Sons, Inc. Publ., 2005. 1099 p. J. Atmos. Terr. Phys. 1997, vol. 59, no. 18, pp. 2251-2488. (Special Iss.). Bernhardt P.A., Wong М, Huba J.D., et al. Optical remote sensing of the thermoshere with HF pumped artificial airglow // J. Geophys. Res. 2000. V. 105, N A5. P. 10657-10671. J. Geophys. Res. 1970, vol. 75, no. 31, pp. 5961-6452. (Special Iss.). Biondi A.A., Sipler D.P., Hake R.D. Jr. Optical (λ=6300) detection of radio frequency heating of electrons in the F-region // J. Geophys. Res. 1970. V. 75, N 31. P. 6421. Kosch M.J., Rietveld M.T., Kavanagh A.J., Davis C., Yeoman T.K., Honary F., Hagfors T. High-latitude pump-induced optical emissions for frequencies close to the third electron gyro-harmonic. Geophys. Res. Lett. 2002, vol. 29, iss. 23, CiteID 2112. DOI: 10.1029/2002GL015744. Erukhimov L.M., Metelev S.A., Myasnikov E.N., et al. Artificial ionospheric turbulence (a review) // Radiophys. Quantum Electronics. 1987. V. 30, N 2. P. 208-225. Kosch M.J., Pedersen T., Mishin E., Oyama S., Hughes J., Senior A., Watkins B., Bristow B. Coordinated optical and radar observations of ionospheric pumping for a frequency pass through the second electron gyroharmonic at HAARP. J. Geophys. Res. 2007, vol. 112, A12317. DOI: 10.1029/ 2006JA015854. Grach S.M., Men’kova Yu.E., Stubbe P. On the penetration of upper hybrid waves into a plasma depletion // Adv. Space Res. 2004. V. 34, iss. 11. P. 2428-2432. Kunitsyn V.E., Padokhin A.M., Vasiliev A.E., Kurbatov G.A., Frolov V.L., Komrakov G.P. Study of GNSS-measured ionospheric total electron content variations generated by powerful HF-heating. Adv. Space Res. 2011, vol. 47, no. 10, pp. 1743-1749. DOI: 10.1016/j.asr.2010.03.031. Gurevich A.V. Nonlinear phenomena in the ionosphere. New York: Springer Publ., 1978. 372 p. Kunitsyn V.E., Andreeva E.S., Frolov V.L., Komrakov G.P., Nazarenko M.O., Padokhin A.M. Sounding of HF heating-induced artificial ionospheric disturbances by navigational satellite radio transmissions. Radio Sci. 2012, vol. 47, RS0L15. DOI: 10.1029/2011RS004957. Gurevich A.V., Dimant Ya.S., Milikh G.M., Vaskov V.V. Multiple acceleration of electrons in the regions of high-power radio-wave reflection in the ionosphere // J. Atmos. Terr. Phys. 1985. V. 47, N 11. P. 1057-1070. Kunitsyn V., Kurbatov G., Yasyukevich Yu., Padokhin A. Investigation of SBAS L1/L5 signals and their application to the ionospheric TEC studies. Geoscience and Remote Sensing Lett. 2015, vol. 12, no. 3, pp. 547-551. DOI: 10.1109/LGRS. 2014.2350037. Gustavsson B., Sergienko T., Rietveld M.T., et al. First tomographic estimate of volume distribution of HF-pump enhanced airglow emission // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2001. V. 106, N A12. P. 29105-29124. Kurkin V.I., Laryunin O.A., Podlesnyi A.V. Analysis of quasi-wave ionospheric disturbances using amplitude maps from ISTP SB RAS LFM ionosonde data. Proc. XXIV Russian National Scientific Conference “Radio Wave Propagation (RWP-24)”. Irkutsk, 2014, pp. 214-215. (In Russian). Gustavsson B., Kosch M., Wong A., et al. First estimates of volume distribution of HF-pump enhancedemissions at 6300 and 5577 Å: a comparison between observationsand theory // Ann. Geophys. 2008. V. 26, N 12. P. 3999-4012. Laryunin O.A., Kurkin V.I. Restoring the parameters of ionospheric disturbances from dynamics of sickle-shaped structures on ionograms. Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics] 2011, iss. 19, pp. 107-115. (In Russian). Haines D.M., Reinisch B.W. Digisonde Portable Sounder System Manual // University of Massachusetts Lowell Center for Atmospheric Research. 1995. 45 p. Laryunin O.A., Kurkin V.I., Podlesnyi A.V. Using data of two closely spaced ionosondes when detecting travelling ionospheric disturbances. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy [J. Electromagnetic Waves and Electronic Systems]. 2014, vol. 19, no. 1, pp. 10-17. (In Russian). Haslett J.C., Megill L.R. A model of the enhanced airglow excited by RF radiation // Radio Sci. 1974. V. 9, N 11. P. 1005. Leyser T.B. Stimulated electromagnetic emissions by high-frequency electromagnetic pumping of the ionospheric plasma. Space Sci. Rev. 2001, vol. 98, no. 3-4, pp. 223-328. DOI: 10.1023/A:1013875603938. J. Atmos. Terr. Phys. 1982. V. 44, N 12. P. 1005-1171. (Special Iss.). Lukianova R., Frolov V., Ryabov A. First SWARM observations of the artificial ionospheric plasma disturbances and field-aligned currents induced by the SURA power HF heating. Geophys. Res. Lett. 2019, (accepted for publication, Paper #2019GL085833R). DOI: 10.1029/2019GL085833. J. Atmos. Terr. Phys. 1985. V. 47, N 12. P. 1149-1333. (Special Iss.). Medvedev A.V., Potekhin A.P. Irkutsk Incoherent Scatter Radar: history, present and future. History of Geo- and Space Sci. 2019, vol. 10, iss. 2, pp. 215-224. DOI: 10.5194/hgss-10-215-2019. J. Atmos. Terr. Phys. 1997. V. 59, N 18. P. 2251-2488. (Special Iss.). Mishin E., Sutton E., Milikh G., Galkin I., Roth C., Forster M. F2-region atmospheric gravity waves due to high-power HF heating and subauroral polarization streams. Geophys. Res. Lett. 2012, vol. 39, L11101. DOI: 10.1029/2012GL052004. J. Geophys. Res. 1970. V. 75, N 31. P. 5961-6452. (Special Iss.). Mishin E., Wotkins B., Lehtinen N., Eliassoon B., Pedersen N., Grach S. Artificial ionospheric layers driven by high-frequency radio waves: An assessment. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2016, vol. 121, iss. 4, pp. 3497-3524. DOI: 10.1002/2015 JA021823. Kosch M.J., Rietveld M. T., Kavanagh A. J., et al. High-latitude pump-induced optical emissions for frequencies close to the third electron gyro-harmonic // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29, iss. 23. CiteID 2112. DOI: 10.1029/2002GL015744. Mikhailov S.Ya. Ambiguity of restoring profiles of plasma frequency by given height-frequency characteristic, and their distinguishability for oblique propagation of short radio waves in the isotropic ionosphere. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Radiophysics and Quantum Electronics]. 2000, vol. XLII, no. 10, pp. 855-872. (In Russian). Kosch M.J., Pedersen T., Mishin E., et al. Coordinated optical and radar observations of ionospheric pumping for a frequency pass through the second electron gyroharmonic at HAARP // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, A12317. DOI: 10.1029/ 2006JA015854. Oinats A.V., Kurkin V.I., Nishitani N., Saito A. Determi-ning parameters of travelling ionospheric disturbances from SuperDARN data. Elektromagnitnye volny I elektronnye sistemy [J. Electromagnetic Waves and Electronic Systems]. 2013, vol. 18, no. 8, pp. 30-39. (In Russian). Kunitsyn V.E., Padokhin A.M., Vasiliev A.E., et al. Study of GNSS-measured ionospheric total electron content variations generated by powerful HF-heating // Adv. Space Res. 2011. V. 47, N 10. P. 1743-1749. DOI: 10.1016/j.asr.2010.03.031. Oinats A.V., Nishitani N., Ponomarenko P., Ratovsky K.G. Diurnal and seasonal behavior of the Hokkaido East SuperDARN ground backscatter: simulation and observation. Earth, Planets and Space. 2016, vol. 68, article id. 18. DOI: 10.1186/s40623-015-0378-9. Kunitsyn V.E., Andreeva E.S., Frolov V.L., et al. Sounding of HF heating-induced artificial ionospheric disturbances by navigational satellite radio transmissions // Radio Sci. 2012. V. 47, RS0L15. DOI: 10.1029/2011RS004957. Pedersen T., Gustavsson B., Mishin E., MacKenzie E., Carlson H.C., Starks M., Mills T. Optical ring formation and ionization production in high-power HF heating experiments at HAARP. Geophys. Res. Lett. 2009, vol. 36, iss. 18, L18107. DOI: 10.1029/2009GL040047. Kunitsyn V., Kurbatov G., Yasyukevich Yu., Padokhin A. Investigation of SBAS L1/L5 signals and their application to the ionospheric TEC studies // Geoscience and Remote Sensing Lett. 2015. V. 12, N 3. P. 547-551. DOI: 10.1109/LGRS. 2014.2350037. Pedersen T.R., Holmes J.M., Gustavsson B., Mills T.J. Optical imaging of artificial ionospheric plasmas. IEEE Trans. Plasma Sci. 2011a, vol. 39, no. 11, pp. 2704-2705. Leyser T.B. Stimulated electromagnetic emissions by high-frequency electromagnetic pumping of the ionospheric plasma // Space Sci. Rev. 2001. V. 98, N 3-4. P. 223-328. DOI: 10.1023/A:1013875603938. Pedersen T., McCarrick M., Reinisch B., Watkins B., Hamel R., Paznukhov V. Production of artificial ionospheric layers by frequency sweeping near the 2nd gyroharmonic. Ann. Geophys. 2011b, vol. 29, pp. 47-51. DOI: 10.5194/angeo-29-47-2011. Lukianova R., Frolov V., Ryabov A. First SWARM observations of the artificial ionospheric plasma disturbances and field-aligned currents induced by the SURA power HF heating // Geophys. Res. Lett. 2019. (accepted for publication, Paper #2019GL085833R). DOI: 10.1029/2019GL085833. Perkins F.W., Oberman C., Valeo E.J. Parametric instabilities and ionospheric modification. J. Geophys. Res. 1974, vol. 79, no. A10, pp. 1478-1496. Medvedev A.V., Potekhin A.P. Irkutsk Incoherent Scatter Radar: history, present and future // History of Geo- and Space Sci. 2019. V. 10, iss. 2. P. 215-224. DOI: 10.5194/hgss-10-215-2019. Podlesnyi A.V., Bryn’ko I.G., Kurkin V.I., Berezovsky V.A., Kiselev A.M., Petukhov E.V. Multi-functional LFM ionosonde for the ionosphere monitoring. Geliogeofizicheskie issledovaniya [Heliogeophys, Res.]. 2013, no. 4, pp. 24-31. (In Russian). Mishin E., Sutton E., Milikh G., et al. F2-region atmospheric gravity waves due to high-power HF heating and subauroral polarization streams // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39, L11101. DOI: 10.1029/2012GL052004. Potekhin A.P., Setov A.G., Lebedev V.P., Kushnarev D.S. Perspective IS-MST radar: potential and diagnostic capabilities. Solar-Terr. Phys. 2016, vol. 2, no 3, pp. 3-21. DOI: 10.12737/22281. Mishin E., Wotkins B., Lehtinen N., et al. Artificial ionospheric layers driven by high-frequency radio waves: An assessment // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2016. V. 121, iss. 4. Р. 3497-3524. DOI: 10.1002/2015JA021823. Radiophysics and Quantum Electronics. 1999, vol. 42, no. 7-8, pp. 525-736. (Special Iss.). Oinats A.V., Nishitani N., Ponomarenko P., Ratovsky K.G. Diurnal and seasonal behavior of the Hokkaido East SuperDARN ground backscatter: simulation and observation // Earth, Planets and Space. 2016. V. 68. Article id. 18. DOI: 10.1186/s40623-015-0378-9. Radiophysics and Quantum Electronics. 2005, vol. 48, no. 9, pp. 639-730. (Special Iss.). Pedersen T., Gustavsson B., Mishin E., et al. Optical ring formation and ionization production in high-power HF heating experiments at HAARP // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36, iss. 18, L18107. DOI: 10.1029/2009GL040047. Radiophysics and Quantum Electronics. 2008, vol. 51, no. 11, pp. 862-889. (Special Iss.). Pedersen T.R., Holmes J.M., Gustavsson B., Mills T.J. Optical imaging of artificial ionospheric plasmas // IEEE Trans. Plasma Sci. 2011а. V. 39, N 11. P. 2704-2705. Radiophysics and Quantum Electronics. 2012, vol. 55, no. 1-2, pp. 1-141. (Special Iss.). Pedersen T., McCarrick M., Reinisch B., Watkins B., Hamel R., Paznukhov V. Production of artificial ionospheric layers by frequency sweeping near the 2nd gyroharmonic // Ann. Geophys. 2011b. V. 29. P. 47-51. DOI: 10.5194/angeo-29-47-2011. Reinisch B.W., Huang X. Automatic calculation of electron density profiles from digital ionograms: 3. Processing of bottomsideionograms. Radio Sci. 1983, vol. 18, no. 3, pp. 477-492. Perkins F.W., Oberman C., Valeo E.J. Parametric instabilities and ionospheric modification // J. Geophys. Res. 1974. V. 79, N A10. P. 1478-1496. Sergeev E., Grach S., Shindin A., Mishin E., Bernhardt P., Briczinski S., Isham B., Broughton M., Labelle J., Watkins B. Artificial ionospheric layers during pump frequency stepping near the 4th gyroharmonic at HAARP. Phys. Rev. Lett. 2013, vol. 110, iss. 6-8, 065002. DOI: 10.1103/PhysRevLett. 110.065002. Reinisch B.W., Huang X. Automatic calculation of electron density profiles from digital ionograms: 3. Processing of bottom side ionograms // Radio Sci. 1983. V. 18, N 3. P. 477-492. Sharp E. A triangular arrangement of planar-array elements that reduces the number needed. IRE Transactions on Antennas and Propagation. 1961, vol. 9, no. 2, pp. 126-129. DOI: 10.1109/TAP.1961.1144967. Sergeev E., Grach S., Shindin A., et al. Artificial ionospheric layers during pump frequency stepping near the 4th gyroharmonic at HAARP // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 110, iss. 6-8, 065002. DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.065002. Shindin A.V., Klimenko V.V., Kogogin D.A., Beletsky A.B., Grach S.M., Nasyrov I.A., Sergeev E.N. Spatial characteristics of the 630-nm artificial ionospheric airglow generation region during the Sura facility pumping. Radiophysics and Quantum Electronics. 2018, vol. 60, no. 11, pp. 849-865. DOI: 10.1007/s11141-018-9852-0. Sharp E. A triangular arrangement of planar-array elements that reduces the number needed // IRE Transactions on Antennas and Propagation. 1961. V. 9, N 2. P. 126-129. DOI: 10.1109/TAP.1961.1144967. Shiokawa K., Otsuka Y., Oyama S., Nozawa S., Satoh M., Katoh Y., et al. Development of low-cost sky-scanning Fabry-Perot interferometers for airglow and auroral studies. Earth, Planets and Space. 2012, vol. 64, iss. 11, pp. 1033-1046. DOI: 10.5047/eps.2012.05.004. Shindin A.V., Klimenko V.V., Kogogin D.A., et al. Spatial characteristics of the 630-nm artificial ionospheric airglow generation region during the Sura facility pumping // Radiophysics and Quantum Electronics. 2018. V. 60, N 11. P. 849-865. DOI: 10.1007/s11141-018-9852-0. Shlyuger I.S. Self-modulation of powerful electromagnetic pulse reflected from upper layers of the ionosphere. (In Russian). Pis’ma v ZhETF [JETP Lett.] 1974, vol. 19, iss. 5, pp. 247-251. (In Russian). Shiokawa K., Otsuka Y., Oyama S., et al. Development of low-cost sky-scanning Fabry-Perot interferometers for airglow and auroral studies // Earth, Planets and Space. 2012. V. 64, iss. 11. P. 1033-1046. DOI: 10.5047/eps.2012.05.004. Streltsov A.V., Berthelier J.J., Chernyshov A.A., Frolov V.L., Honary F., Kosch M.J., et al. Past, Present and Future of Active Radio Frequency Experiments in Space. Space Sci. Rev. 2018, vol. 214, no. 118. DOI: 10.1007/s11214-018-0549-7. Streltsov A.V., Berthelier J.J., Chernyshov A.A., et al. Past, present and future of active radio frequency experiments in space // Space Sci. Rev. 2018. V. 214, N 118. DOI: 10.1007/ s11214-018-0549-7. Stubbe P. Review of ionospheric modification experiments at Tromsø. J. Atmos. Terr. Phys. 1996, vol. 58, no. 1-4, pp. 349-368. DOI: 10.1016/0021-9169(95)00041-0. Stubbe P. Review of ionospheric modification experiments at Tromsø // J. Atmos. Terr. Phys. 1996. V. 58, N 1-4. P. 349-368. DOI: 10.1016/0021-9169(95)00041-0. Stubbe P., Hagfors T. The Earth’s ionosphere: A wall-less plasma laboratory. Surveys in Geophysics. 1997, vol. 18, no. 1, pp. 57-127. DOI: 10.1023/A:10065831. Stubbe P., Hagfors T. The Earth’s ionosphere: A wall-less plasma laboratory // Surveys in Geophysics. 1997. V. 18, N 1. P. 57-127. DOI: 10.1023/A:10065831. Stubbe P., Kopka H., Dowden R.L. Generation of ELF and VLF waves by polar electrojet modulation: Experimental results. J. Geophys. Res. 1981, vol. 86, no. A11, pp. 9073-9078. Stubbe P., Kopka H., Dowden R.L. Generation of ELF and VLF waves by polar electrojet modulation: Experimental results // J. Geophys. Res. 1981. V. 86, N A11. P. 9073-9078. Vartanyan A., Milikh G.M., Mishin E., Parrot M., Galkin I., Reinisch B., et al. Artificial ducts caused by HF heating of the ionosphere by HAARP. J. Geophys. Res. 2012, vol. 117, A10307. DOI: 10.1029/2012JA017563. Vartanyan A., Milikh G.M., Mishin E., et al. Artificial ducts caused by HF heating of the ionosphere by HAARP // J. Geophys. Res. 2012. V. 117, A10307. DOI: 10.1029/ 2012JA017563. Vas’kov V.V., Gurevich A.V., Dimant Ya.S. MUltiple acceleration of electrons in plasma resonance. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1983, vol. 57, no. 2, p. 310. Vas’kov V.V., Gurevich A.V., Dimant Ya.S. MUltiple acceleration of electrons in plasma resonance // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1983. V. 57, N 2. P. 310. Yasyukevich Yu.V., Vesnin A.M., Perevalova N.P. SibNet - Siberian Global Navigation Satellite System Network: Current state. Solar-Terr. Phys. 2018, vol. 4, no. 4, pp. 63-72. DOI: 10.12737/stp-44201809.