Математика | ||||
Расчет расстояния скачка максимальной применимой частоты углов прихода радиоаолны с учетом горизонтальной неоднородности ионосферы-Е.М.КовалевскаяДанная Инструкция содержит материал, позволяющий определить изменения в ряде характеристик радиосвязи (расстоянии скачка, МПЧ, углов прихода) в периоды существенных горизонтальных градиентов ионизации. Кроме того, приведен материал для расчета этих же характеристик и времени распространения сигнала в горизонтально-однородной ионосфере. Инструкция может быть использована службами связи, которым необходимо более точное знание характеристик радиосвязи, а также исследователями, анализирущими условия распространения радиоволн на опытных радиолиниях, линиях наклонного и возвратно-наклонного зондирования. В Приложении к Инструкции приведен алгоритм расчета способов распространения, углов прихода и напряженности поля радиоволн для сферически-слоистой ионосферы. | ||||
ВВЕДЕНИЕ Все применяемые в настоящее время массовые методы расчета характеристик коротковолновой радиосвязи! построены в предположении, что ионосфера является сферически-слоистой однородной в горизонтальном направлении средой. В пределах одного скачка параметры ионосферы (критические частоты, высоты максимума, толщины слоев) считайся неизменными и равными значениям в середине скачка радиоволн. Отсюда следует предположение о равенстве угла излучения и угла прихода, о симметрии скачка. В действительности это предположение не всегда оправдывается. Существуют периоды, когда имеют место значительные горизонтальные градиенты ионизации, которые могут привести к практически важным изменениям характеристик распространения радиоволн. Вычисление характеристик распространения радиоволн с учетом горизонтальной неоднородности ионосферы сопряжено с решением сложных уравнений, возможным только с помощью ЭЦВМ. Цель данной Инструкции дать в удобной для практических расчетов форме материал, позволяющий оценить изменения в ряде характеристик радиосвязи в периода существенных градиентов ионизации. Кроме того, дается некоторый материал для расчета характеристик и в горизонтально-однородной ионосфере. Материал, приведенный в Инструкция позволяет: 1) уточнить расчеты максимальных применимых частот (ШЧ) радиолиний, проходящих через области больших градиентов ионизации, определить возникающие в этих случаях расхождения между углами излучения и углами прихода радиоволн; 2) определить необходимые для конструкции и выбора антенн наиболее эффективные диапазоны углов излучения в зависимости от длины радиолинии и выбранной частоты радиосвязи; 3) определить наиболее вероятные расстояния скачка для разных рдд««»»»м» в рав-нне периоды времени, уточнить максимальное расстояние скачка; 4) получить данные для анализа результатов измерений на ошпнях радиолиниях .линиях наклонного и возвратно-наклонного зондирования (оценить число возможны* ду-1чей, длины скачков, время распространения и др.). Кроме того, с помощью Инструкции можно получить другие полезные для практики радиосвязи сведения,например определить случаи, когда аффективной является связь с помощью верхнего луча (так называемого луча Педерсена). Наиболее полные данные приведены для расчета линий, проходящих в средних широтах. Основной материал Инструкции представлен в виде графиков зависимости расстояния скачка от угла излучения для разных отношений рабочей частоты к критической частоте слоя. Графики рассчитаны для заданных параметров ионосферы, поэтому Инструкция должна использоваться совместно с "Месячным прогнозом распространения радиоволн", где публикуются критические частоты и геометрические параметры слоев ионосферы*. В Инструкции в разделе I кратко изложены основнне принципы методики, примени» вейся для расчета приведенных данных, указано, какие были приняты приближения и ; ограничения. В разделе 2 сообщаются некоторые сведения о наблюдающихся величинах . градиентов критических частот, приводятся способы их вычисления. Раздел 3 содерж необходимые пояснения графического материала Инструкции. В разделе 4 описан поря док определения различных характеристик радиосвязи, приведены примеры. Разделы 5-Ю содержат графический материал, предназначенный для расчетов. | В основу настоящей Инструкции положены результаты научно-исследовательской pal боты, проводившейся в лаборатории долгосрочных радиопрогнозов ИЗМИРАН в 1964- | 1968 гг. Графический материал построен на основании данных расчета на ЭЦВМ "Стре-*; ла" о помощью методики, изложенной в работах [2-6]. Инструкция рекомендуется в -основном для расчета односкачковнх и двухскачковнх радиолиний. Для линий большой протяженности расчеты целесообразно проводить с помощью ЭЦВМ. В Приложении к Инструкции приведен алгоритм, позволящий составить программу машинного расчета способов распространения, углов прихода, времени распространения и напряженност:{ воля коротких радиоволн. Ионосфера принята сферически-слоистой, но учитываются ' изменения параметров ионосферы в направлении радиолинии от скачка к скачку и в • пределах одного скачка за счет изменений параметров слоев Е и F I в первой и[ второй половинах скачка. { Авторы выражают благодарность сотрудникам ИЗНИРАН Е.А.Корюшкой, Г.Н.Носовой, ; Т.Н.Васильевой, А.А.Еорочкиной, принимавшим участие в расчетах и оформлении графического материала. ' ] Содержание 1. Краткие сведения о методике расчета характеристик траектории радиоволны в ионосфере ............................................. 5 2. Величины градиентов ионизации и их определение ..................... 9 3. Описание графического материала.................................... 10 4. Порядок расчетов. Примеры...........................................13 5. Зависимость расстояния скачка от угла излучения для однослойной ионосферы (рис.7-86)................................................ 25 6. Зависимость угла прихода от угла излучения (рис.87-110).............65 7. Зависимость расстояния скачка от угла излучения для трехслойной однородной ионосферы (рис.III-I26).................................. 77 8. Зависимость расстояния скачка от угла излучения. Слой ? (рис.127).. 93 9. Зависимость времени распространения от расстояния ркачка(рис.128)... 94 10. Отклонение азимутального угла при поперечных градиентах (рис. 129, 130)..................................................... 95 11. Приложение. Алгоритм расчета способов распространения, углов прихода, напряженности поля радиоволн в сферически-слоистой ионосфере. 96 Цена: 300руб. |
||||