Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
В работе представлен метод интерпретации данных наклонного зондирования ионосферы (НЗ) непрерывным ЛЧМ-сигналом. Разработаны и реализованы гибридные алгоритмы автоматической интерпретации ионограмм по выделенным в результате вторичной обработки данных точкам со значимой амплитудой для различных гелиогеофизических условий. Для условий двуслойной ионосферы разработан метод интерпретации на основе анализа гистограмм распределения точек со значимой амплитудой, попадающих по задержке сигнала в модельную маску, построенную по результатам моделирования дистанционно-частотной характеристики мода распространения, при ее перемещении по ионограмме. Для многослойной ионосферы интерпретация проводится на основе исследования амплитудного рельефа ионограммы. Отдельно рассматриваются алгоритмы выделения треков сигналов, отраженных от спорадических слоев. Приведены результаты интерпретации ионограмм, полученных на сети радиотрасс ЛЧМ-зондирования в северо-восточном регионе России.
ионосфера, ионограмма, распространение радиоволн, наклонное зондирование ионосферы
1. Благовещенский Д.В., Жбанков Г.А., Мальцева О.А. Реальные и расчетные ионограммы наклонного зондирования ионосферы на коротковолновых радиотрассах во время магнитной бури 7–8 сентября 2017 года. Изв. вузов. Радиофизика. 2018. Т. 61, № 12. С. 991–1004.
2. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградова Е.Г. Расчет оптимальных рабочих частот связной радиолинии по данным наклонного зондирования ионосферы. Изв. вузов Радиофизика. 2008. Т.51, № 1. С. 10–21.
3. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. М.: Мир, 1973. 502 с.
4. Иванов В.А., Куркин В.И., Носов В.Е. и др. ЛЧМ-ионозонд и его применение в ионосферных исследованиях. Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46, № 11. С. 919–952.
5. Ильин Н.В., Бубнова Т.В., Грозов В.П. и др. Оперативный прогноз МПЧ радиотрасс по текущим данным наклонного зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом. Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, № 3. С. 103–113. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-43201811.
6. Котович Г.В., Ким А.Г., Михайлов С.Я. и др. Определение критической частоты fоF2 в средней точке трассы по данным наклонного зондирования на основе метода Смита. Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 4. С. 547–551.
7. Куркин В.И., Носов В.Е., Матюшонок С.М. и др. Особенности распространения кругосветных сигналов на трассах Российской сети ЛЧМ-ионозондов в годы низкой и средней активности. Изв. вузов. Радиофизика. 2000. Т. 43, № 10. С. 843–854.
8. Михайлов С.Я., Грозов В.П. Реконструкция немонотонного высотного профиля плазменной частоты по данным наклонного зондирования ионосферы. Изв. вузов. Радиофизика. 2013. Т. 56, № 7. С. 443-457.
9. Подлесный А.В., Брынько И.Г., Куркин В.И. и др. Многофункциональный ЛЧМ-ионозонд для мониторинга ионосферы. Гелиогеофизические исследования. 2013. Вып. 4. С. 24–31.
10. Подлесный А.В., Лебедев В.П., Ильин Н.В., Хахинов В.В. Реализация метода восстановления передаточной функции ионосферного радиоканала по результатам зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом. Электромагнитные волны и электронные системы. 2014. Т. 19, № 1. P. 63–70.
11. Пономарчук С.Н., Грозов В.П., Котович Г.В., Михайлов С.Я. Обработка и интерпретация ионограмм вертикального и наклонного зондирования для диагностики ионосферы на базе ЛЧМ-ионозонда. Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. акад. М.Ф. Решетнева. 2013. Спец. вып. 5 (51). С. 163–166.
12. Урядов В. П., Куркин В.И., Вертоградов Г.Г. и др. Особенности распространения КВ сигналов на среднеширотных трассах в условиях геомагнитных возмущений. Изв. вузов. Радиофизика. 2004. Т. 47, №. 12. С. 1041–1056.
13. Dvinskikh N.I. Expansion of ionospheric characteristics fields in empirical orthogonal functions. Adv. Space Res. 1988. Vol. 8, no. 4. P. 179–187. DOI:https://doi.org/10.1016/0273-1177(88)90238-4.
14. Grozov V.P., Kurkin V.I., Nosov V.E., Ponomarchuk S.N. An interpretation of data oblique-incidence sounding using the chirp-signal. Proceedings of ISAP`96, Chiba, Japan. 1996. P. 693–696.
15. Grozov V.P., Ilyin N.V., Kotovich G.V., Ponomarchuk S.N. Software system for automatic interpretation of ionosphere sounding data. Pattern Recognition and Image Analysis. 2012. Vol. 22, no. 3. P. 458–463.
16. Ivanov V.A., Ryabova N.A., Shumaev V.V., Uryadov V.P. Forecasting and updating HF channel parameters on the basis of oblique chirp sounding. Radio Sci. 1997. Vol. 32, no. 3. P. 983–988.
17. Krasheninnikov I.V., Liannoy B.E. Estimation of the true ionospheric height profile, with a continuous gradient, from oblique sounding data. J. Atmos. Terr. Phys. 1990. Vol. 52, no. 2. P. 113–117.
18. Kurkin V.I., Pirog O.M., Polekh N.V., et al. Ionospheric response to geomagnetic disturbances in the north-eastern region of Asia during the minimum of 23rd cycle of solar activity. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008. Vol. 70, no. 18. P. 2346–357. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2008.09.022.
19. Kurkin V.I., Medvedeva I.V., Podlesnyi A.V. Effect of sudden stratosphere warming on characteristics of medium-scale traveling ionospheric disturbances in the Asian region of Russia. Adv. Space Res. 2024. Vol. 73, no. 7. P. 3613–3623. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.09.020.
20. Penzin M.S., Ponomarchuk S.N., Grozov V.P., Kurkin V.I. Real-time techniques for interpretation of ionospheric backscatter sounding data. Radio Sci. 2019. Vol. 54, iss. 5. P. 480–491. DOI:https://doi.org/10.1029/2018RS006656.
21. Ponomarchuk S.N., Grozov V.P., Kim A.G., et al. The near real-time diagnostics of ionosphere parameters at the middle point of the radio path on the base of oblique sounding data. Proc. of SPIE. 2015. Vol. 9680. 96805E. DOI:https://doi.org/10.1117/12.2203589.
22. Song H., Hu Y., Jiang C., et al. An automatic scaling method for obtaining the trace and parameters from oblique ionogram based on hybrid genetic algorithm. Radio Sci. 2016. Vol. 51, no. 12. P. 1838–1854. DOI:https://doi.org/10.1002/2016RS005987.
23. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056/ (дата обращения 15 января 2024 г.).
