Комплексные исследования ионосферного распространения декаметровых радиоволн на трассах разной протяженности тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах рукописи

Вертоградов Геннадий Георгиевич

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОНОСФЕРНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДЕКАМЕГРОВЫХ РАДИОВОЛН НА ТРАССАХ РАЗНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ

01.1)4.03 - радиофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ростов-на-Дону-2007 г.

003065334

Работа выполнена на кафедре радиофизики физического факультета Федерального государственного образовательного учреждения высшего Профессионального образования "Южный федеральный университет"

Научный консультант: доктор технических наук

Шевченко Валерий Николаевич

Официальные оппоненты-. доктор фидаю-магемясгических наук,

лауреат государств виной премии СССР Попов Алексей Владимирович

доктор физико-математических наук Сажин Виктор Иванович

доктор физико-математических наук, профессор

Таран Владимир Николаевич

Ведущая организация: Институт.солнечно-земной физики СО РАН, г. Иркутск

Защита состоится 07 г, в на заседании диссерта-

ционного совета Д 212.208.10 в Южном федеральном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул, Зорге, 5, Южный федеральный университет, физический факультет,'ауд. 247

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке Южного федерального университета по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан '¿¿'¿З^-^С^^^О07 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.208.10 доктор физико-математических наук, профессор

Г.Ф, Заргяпо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях высоких технологий роль ионосферного КВ-канала непрерывно возрастает [1-3] Под ионосферными мы имеем ввиду радиоканалы для связи, пеленгации, локации В связи с огромной изменчивостью радиоканала [4-9], необходимо решение многопараметрической задачи определение количества мод распространения, учет вариаций амплитуд и фаз каждой из них, тонкой пространственно-временной структуры поля в зоне приема [9-11] В настоящее время известно достаточно большое количество работ, описывающих ионосферное распространение радиоволн [4-11] Однако в них глубоко проработаны отдельные аспекты, в частности, учет влияния регулярных вариаций ионосферных параметров на характеристики КВ, в основном, решен

Наибольшую трудность представляет учет случайных факторов перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), явления Р-расссяния, случайных естественных и искусственных неоднородностей электронной концентрации Учет влияния ПИВ может быть осуществлен в геометрооптическом приближении [12] Задача учета рассеяния на неоднородностях крайне сложна и, как нам представляется, для практической реализации может быть решена в феноменологическом приближении [1,2]

Задача еще более усложняется, т к в последнее время наблюдается устойчивая тенденция по возрастанию требований к характеристикам систем передачи сообщений (СПС) и устройствам обработки сигналов (УОС). к их надежности и производительности [3] Наряду с СПС, использующих новые виды сигналов и способы их кодирования, разрабатываются системы связи и системы пеленгации с адаптацией, с пространственно- частотно-, поляризационно-временной обработкой полей Наиболее широкое применение они находят при разработке современных цифровых программно-аппаратных комплексов [3]

Современное состояние экспериментальной базы, основанной на современных цифровых программно-аппаратных средствах, позволяет провести комплексные исследования [7-9,12] Подобные экспериментальные целенаправленные исследования дорогостоящи Поэтому при их планировании необходимо уметь предсказывать, т е моделировать ожидаемые результаты

В общем случае такое моделирование должно объединять в себе прогноз состояния ионосферы, данные о геомагнитном поле, прогноз поля помех, методы расчета МПЧ, модовой и лучевой структуры сигнала, возможность определения траекторных и энергетических характеристик отдельных лучей, способов восстановления статистических, корреляционных, временных, пространственных, поляризационных характеристик интерференционного поля в зоне приема В итоге модель должна обеспечивать получение амплитудно- и фазочастотных характеристик канала и описывать их динамику в пространственно-временной области

Неоценимые данные такая модель способна дать и при интерпретации новых результатов, полученных во время комплексных экспериментальных исследований на основе вертикального (ВЗ) и наклонного зондирования (НЗ) ионосферы узкополосными и широкополосными сигналами в различных гелио- и геофизических условиях В том числе, в условиях естественной и искусственной возмущённое™ ионосферной плазмы на ее основе могут быть разработаны новые методы мониторинга подобных возмущений и оценки их основных частотных, временных, пространственных параметров

В связи с этим исследования, приведенные в диссертации, преследовали следующие цели

1 Разработку адаптивного метода расчета пространственно-временных полей ДКМВ, обладающего не только прогностическими возможностями, но и позволяющего определять динамически изменяющиеся квазимгновенные передаточную и импульсную функции ионосферного радиоканала, а также статистические, частотные, пространственные характеристики сигналов, отраженных от ионосферы

2 Теоретическое исследование свойств пространственно-временных полей ДКМВ в заданной частотно-пространственно-временной области на среднеширот-ных трассах различной протяженности и ориентации

3 Развитие спектральных методов комплексных измерений статистических, частотных, пространственных и временных характеристик сигналов, отраженных от ионосферы

4 Комплексные экспериментальные исследования характеристик распространения ДКМВ на основе развитого спектрального подхода к оценке характеристик распространения и адаптивного метода расчета полей ДКМВ Проверка основных положений развитых методов

5 Разработка методов мониторинга пространственно-временной структуры невозмущенной, естественно и искусственно возмущенной ионосферы на основе комплексных измерений характеристик сигналов и адаптивного метода расчета поля ДКМВ в зоне приема

Поставленные цели предполагали решить следующие задачи'

1 Выполнить аналитический обзор современных подходов к моделированию ионосферного радиоканала и на этой основе разработать общую классификацию моделей КВ-канала, определить место разрабатываемой модели в общей иерархии

2 Осуществить анализ имеющихся экспериментальных данных по распространению высокочастотных волн (ВЧ волн) в неоднородной магнитоактивной ионосфере и сформулировать основные положения, на которых должна базироваться разрабатываемая модель

3 На основе сформулированных положений разработать эффективные в вычислительном отношении методы расчета и прогнозирования основных частот-

ных характеристик распространения радиоволн, отраженных от ионосферы, учитывающих трехмерную неоднородность и анизотропию ионосферной плазмы

4 Развить современные методы цифровой обработки сигналов, отраженных от ионосферы, и создать на их основе программно-аппаратные средства для проведения комплексных экспериментальных исследований статистических, частотных, временных, пространственных, энергетических и угловых характеристик распространения ДКМВ

5 Провести комплексные экспериментальные исследования характеристик распространения ВЧ волн на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации в условиях спокойной, возмущенной и искусственно возмущенной ионосферы

6 Разработать динамическую структурно-физическую модель (ДАСФ-модель) радиоканала и протестировать ее в натурных экспериментах в различных гелио- и геофизических условиях при распространении узкополосных и широкополосных сигналов (без ограничений на их длительность и полосу)

7 Адаптировать ДАСФ-модель для обработки результатов комплексных экспериментов Разработать на этой основе способы диагностики тонкой неоднородной пространственно-временной структуры ионосферной плазмы путем решения обратных задач методом подгонки

8 Провести имитационное моделирование статистических, временных, частотных, пространственных характеристик распространения ВЧ волн и на этой основе сформулировать практические рекомендации для новых современных цифровых систем зондирования, связи и пеленгации

Научная новизна диссертационной работы определяется поставленными задачами, разработанными методами их решения, впервые полученными результатами и состоит в следующем

1 Установлено, что на среднеширотных трассах протяженностью от 500 км до 3000 км на частотах меньших 0 95 от МПЧ, дополнительного затухания по отношению к столкновительным потерям не существует

2 Применительно к обработке сигналов, отраженных от ионосферы развит многооконный метод спектрального оценивания основных энергетических, временных, частотных характеристик ВЧ волн С его помощью проведена селекция модовой структуры сигнала и для каждой моды исследован параметр мутности ионосферы на наклонных трассах протяженностью до 6500 км Установлено доминирование зеркальных компонент сигнала над рассеянными

3 Исследованы угловые характеристики рассеянного поля в естественных невозмущенных условиях и условиях модификации среднеширотной ионосферы нагревным стендом 'Сура' Они позволили установить и интерпретировать объемный эффект рассеяния радиоволн при прохождении солнечного терминатора.

4 На трассах средней протяженности в спокойных ионосферных условиях обнаружен, проанализирован и объяснен эффект модуляции амплитуды лучей Пе-дерсена отдельных магнитоионных компонент влиянием вертикальных расслоений плазмы в области Р Предложено использовать указанный эффект для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы

5 Разработан новый метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) по результатам наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы Его результаты не противоречат традиционным методам диагностики

6 Для систем с пространственно разнесенным приемом разработаны новые методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, для систем пеленгования предложен метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерферометрических угломерных комплексов Впервые введены и исследованы не зависящие от свойств зондирующих сигналов понятия полосы когерентности, времени стационарности и пространственной полосы когерентности

7 На основе теоретических и экспериментальных исследований создана ДАСФ-модель Она включает два блока. Первый - модель пространственного распределения электронной концентрации на основе 1Я1-2001, адаптируемая к текущим данным вертикального и наклонного зондирования (ВЗ, НЗ) Второй - геомет-рооптический метод расчета характеристик распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере, свободный от ограничений, которые связаны с особыми точками расширенной системы лучевых уравнений Модель позволяет учитывать реальные механизмы формирования поля отраженных от ионосферы ВЧ волн и диагностировать радиоканал путем решения обратных задач методом подгонки

8 Разработана имитационная модель, позволяющая описывать временные, частотные, пространственные вариации радиоканала на основе динамически меняющейся передаточной характеристики

Достоверность полученных результатов, научных положений и выводов подтверждается применением современных цифровых методов моделирования и обработки результатов экспериментов, высокой разрешающей способностью разработанных программно-аппаратных средств, комплексностью исследований для различных гелио- и геофизических условий распространения, соответствием результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также экспериментальными данными, полученными другими авторами

Практическая значимость полученных в диссертации результатов объясняется следующими факторами

1 ДАСФ-модель позволяет в полном объеме реализовать метод цифрового адаптивного моделирования ионосферного радиоканала без ограничения на длительность и полосу сигнально-кодовых комбинаций

2 Имитационная модель ионосферного радиоканала позволяет проводить исследования систем наклонного зондирования, связи и пеленгации в гелио- и геофизических условиях максимально приближенных к реальным, и получать еще на стадии разработки исчерпывающую информацию об их свойствах и возможностях Это позволяет сократить сроки разработки современных программно-аппаратных радиосистем и позволяет уменьшить объем испытаний на реальных радиотрассах

3 Созданы новые методы и алгоритмы обработки сигналов ЛЧМ-зондирования ионосферы, которые позволяют автоматически формировать в цифровом виде дистанционно-частотные (ДЧХ) и амплитудно-частотные (АЧХ) характеристики отдельных мод и лучей распространения определять интервалы много-лучевости, ННЧ и МНЧ отдельных мод, находить спектральную плотность шумов вычислять вторичные параметры широкополосного и узкополосного радиоканала на контролируемых частотах полосы когерентности, отношение сигнал-шум, коэффициента мутности, вероятности ошибки и надежности связи

4 Разработаны и доведены до практического использования методы подавления влияния многолучевости на работу интерферометрических угломерных радиосистем, корреляционный способ обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, способ построения цифрового программно-аппаратного комплекса для однопозиционного местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ) диапазона ДКМВ

5 ДАСФ и имитационная модели используются в настоящее время при разработке цифровых программно-аппаратных комплексов многочзстотного наклонного зондирования, НЗ сигналами ЛЧМ, включая алгоритмы многоуровневой пороговой очистки, первичной и вторичной обработки ЛЧМ-ионограмм, однопозиционного местоопределения координат ИРИ диапазона ДКМВ

Реализация результатов работы. Работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских тем, проводимых лабораторией распространения радиоволн физического факультета Южного федерального университета и отделом ближнего космоса НИИ физики при ЮФУ в течение 1980-2006 гг Отдельные разделы работы вошли составной частью хоздоговорных научно-исследовательских тем "Строфа' Чек , "Шарм', выполненных в ЮФУ по государственным заказам на конкурсной основе Часть результатов получена в рамках НИР выполняемых при поддержке РФФИ (гранты № 02-05-64383, №03-05-65137, №02-02-17475, №05-05-08011, № 06-02-16075), гранта СЯОР-ЯРО-1334—N0-92 и фанта ГЫТАЭ №03-51-5583 Некоторые положения работы включены в перечень важнейших научных достижений, полученных по этим темам

Ряд результатов передан в рамках выполняемых хоздоговорных исследований в соответствующие организации разработанная модель широкополосного ионосферного радиоканала - в ФГУП "НПП"Полет' (г Нижний Новгород) и в ФГУП 'ТКБ' Связь" (г Ростов-на-Дону), методы обработки результатов ЛЧМ-

зондирования ионосферы с получением дистанционно-частотных и амплитудно-частотных характеристик, идентификации мод и вторичной обработки ионограмм -в ФГУП 'НПП 'Полет" (г Нижний Новгород) и в ФГНУ НИРФИ' (г Нижний Новгород), методы спектральной обработки сигналов на основе модифицированного многооконного метода спектрального анализа - в ФГНУ НИРФИ" (г Нижний Новгород), результаты теоретических и экспериментальных исследований угловых характеристик ДКМВ, способы построения цифровых программно-аппаратных средств для их измерения и методы однопозиционного местоопределения координат источников излучения на основе разработанной адаптивной модели ионосферного канала - в ФГУП "ГКБ"Связь" (г Ростов-на-Дону)

Некоторые материалы диссертации используются в учебном процессе физического факультета Южного федерального университета по специальности 'Радиофизика" в курсах 'Каналы передачи данных", 'Современные методы спектрального оценивания", 'Физика волновых процессов", а также при выполнении курсовых, дипломных работ и подготовки магистерских диссертаций

Личный вклад автора. Диссертация обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований, в получении которых участие автора было определяющим, а также в соавторстве, в основном, с сотрудниками ЮФУ и ФГНУ НИРФИ" Во всех работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежат постановки задач в части, относящейся к имитационному адаптивному моделированию и цифровой обработке результатов измерений Методические, программно-алгоритмические разработки, численное имитационное моделирование, получение, обработка и интерпретация результатов экспериментальных исследований на радиотрассах различной протяженности и ориентации выполнены под руководством и при непосредственном участии автора Экспериментальные исследования с использованием Российской сети станций наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы были организованы и проведены совместно с В П Урядовым (ФНГУ 'НИРФИ'), В И Куркиным (ИСЗФ СО РАН), В А Валовым (ФГУП "НПП"Полет"), исследования с использованием нагревного стенда "Сура' были организованы и проведены совместно с В П Урядовым и В Л Фроловым (ФНГУ "НИРФИ") На защиту выносятся следующие положения.

1 На среднеширотных трассах протяженностью до 3000 км на частотах меньших 0 95 от МПЧ, дополнительного затухания, вызванного рассеянием на случайных неоднородностях, по отношению к столкновительным потерям не существует Прогнозирование энергетических потерь в радиоканалах полностью обеспечивается газокинетической моделью эффективной частоты соударений электронов

2 Многооконный метод спектрального оценивания основных характеристик ВЧ волн при наклонном зондировании ионосферы узкополосными и широкополосными сигналами Результаты исследований с его помощью статистических.

частотных и временных свойств разделенных зеркальных и рассеянных компонент поля в условиях естественной и искусственно модифицированной ионосферы

3 Интерпретация эффекта модуляции амплитуды лучей Педерсена отдельных магнитоионных компонент в спокойных ионосферных условиях влиянием вертикальных расслоений плазмы в области F Использование указанного эффекта для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы

4 Метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений по данным наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, основанный на автоматической цифровой регистрации и обработке ионограмм НЗ с последующим решением обратной нелинейной задачи

5 Методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области для систем с пространственно разнесенным приемом метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерфе-рометрических угломерных комплексов, которые составили основу способов построения современных цифровых программно-аппаратных комплексов однопози-ционного местоопределения источников

6 Описание пространственно-временных радиоканалов на основе не зависящих от свойств зондирующих сигналов понятий полосы когерентности, времени стационарности и пространственной полосы когерентности Результаты исследования этих характеристик в различных гелио- и геофизических условиях

7 Динамическая адаптивная структурно-физическая и имитационная модели, позволяющие учитывать реальные механизмы формирования поля отраженных от ионосферы ВЧ волн и описывать временные, частотные, пространственные вариации характеристик распространения и радиоканала в целом на основе динамически меняющейся передаточной характеристики

Апробация результатов работы

Все основные результаты работы и положения, выносимые на защиту, докладывались и обсуждались на Всероссийских конференциях по распространению радиоволн (XIX -Казань, 1999 г , ХХ-Нижний Новгород, 2002 г , XXI- Йошкар-Ола, 2005 г ), на Международной научно-технической конференции "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах' (IV - Москва, 1994 г ) на Международных конференциях и выставках "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (3-я - Москва, 2000 г 6-я - Москва, 2004г 7-я - Москва 2005 г ), на Международных научных конференциях "Излучение и рассеяние ЭМВ" (ИРЭМВ-2003 - Таганрог, 2003 г , ИРЭМВ-2005 - Таганрог, 2005 г ) на Millennium Conference on Antennas & Propagation AP2000 (Давос, Швейцария, 2000 г ), на 2-nd European Workshop on Conformai Antennas (Нидерланды, 2001 г ), на (Восьмой) Научной конференции по радиофизике посвященной 80-летию со дня рождения Б H Гершмана (Нижний Новгород, 2004 г ). на (Десятой) Научной конференции по радиофизике, посвященной 90-летию ННГУ и 100-летию со дня рождения

Г С Горелика (Нижний Новгород, 2006 г ), на Региональных конференциях по распространению радиоволн (XXII - Санкт-Петербург, 1997 г ,Х - Санкт-Петербург, 2004 г), на COSPAR Scientific Assembly (35th - Париж, 2004 г 36,h - Китай,

2006 г ), на VI International Suzdal URSI Symposium 'Effects of Artificial Action on the Earth Ionosphere by Powerful Radio Waves" (Москва, 2004 г ), на 11 International Conference on Antennas and Propagation (ICAP-2001) (Манчестер, Великобритания, 2001 г), на Международных научно-технических конференциях "Радиолокация Навигация Связь" (V - Воронеж, 1999 г, X - Воронеж, 2004 г, XIII - Воронеж,

2007 г ), на Второй Всероссийской научной конференции-семинаре "Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике" (Муром, 2006 г), на Региональной конференции "Актуальные проблемы моделирования на ЭВМ систем передачи информации" (Новосибирск, 1990 г), на Международной конференции "100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождения радиотехники" (Москва, 1995 г ), на III международной конференции 'Солнечно-земные связи и электромагнитные предвестники землетрясений" (ИКИР ДВО РАН, 2004 г ), на Межвузовской научно-технической конференции 'Проблемы развития систем и техники связи" (Новочеркасск, 1999 г )

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 136 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе в журналах "Успехи физических наук", "Геомагнетизм и аэрономия", "Математическое моделирование", "Радиотехника", "Изв вузов Радиофизика", "Радиотехника и электроника", 'Изв вузов Радиоэлектроника", "Электромагнитные волны и электронные системы", "Изв вузов Сев -Кавк регион Естеств науки", "Радиофизика и Радиоастрономия", "Труды НИИР", "International Journal of Geomagnetism and Aeronomy", 'Annales Geophysicae" (из них 26 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов докторских диссертаций), получено 9 патентов РФ и 1 свидетельство РФ о регистрации программного обеспечения

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 432 страниц текста, 96 рисунков, 5 таблиц, библиографию из 461 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются основные цели работы и приводится ее краткое содержание

Первая глава диссертации посвящена аналитическому обзору существующих подходов к описанию электромагнитных полей на выходе ионосферного радиоканала, классификации существующих моделей и определению места созданного автором метода в общей классификации При моделировании каналов связи

(КС) возможны два принципиально различных подхода структурно-физический и формальный или феноменологический

Первый случай предполагает изучение реальных преобразований переданного сигнала в радиоканале, механизмов искажения сигнала и природы помех в среде распространения с учетом ее свойств, отражение в методах расчета структуры этих преобразований с требуемой точностью Второй подход базируется на представлениях о канале, как о "черном ящике", внутренняя структура которого не рассматривается При феноменологическом подходе построение модели преследует цель отобразить с требуемой точностью только процессы, наблюдаемые на выходе системы Сделан вывод о том, что разрабатываемая модель должна реализовывать математическое подобие реальному объекту, при котором под математической моделью КС понимается указание характеристик его входных и выходных сигналов и их математической взаимосвязи Показано, что при моделировании большинства реальных каналов необходимо принимать во внимание рассеяние по времени, частоте, а иногда и пространству, и рассматривать их, как некоторые инерционные в общем случае пространственно распределенные динамические системы В качестве итога выполненного анализа построена классификация, отражающая иерархическую взаимосвязь существующих методов описания связных каналов

Применительно к моделированию КВ-канапа выявлены основные недостатки, присущие рассмотренным моделям Сделан вывод о том, что феноменологическое представление КС не охватывает весь комплекс задач, возникающих при проектировании и эксплуатации систем наклонного зондирования (СНЗ), связи (СС) и пеленгации (СП)

Проведен анализ современных моделей КВ-канала, которые построены на основе структурно-физического подхода, позволяющего учесть реальные механизмы взаимодействия сигналов со средой распространения, процессы формирования принимаемого поля и причины его пространственно-временных изменений В итоге метод расчета должен обеспечивать получение амплитудно- и фазочастотных характеристик канала, их динамику, а также возможность исследования прохождения сигналов с произвольной базой по каналу при возможности его адаптации к реальным гелио- и геофизическим условиям распространения ДКМВ Сделан вывод о том, что в настоящее время в завершенном виде зарубежные и отечественные аналоги таких моделей отсутствуют

Вторая глава диссертации посвящена выявлению и адекватному описанию физических механизмов, оказывающих определяющее влияние на формирование структуры поля и его динамику в области приема, позволяющих обеспечить достижение необходимых точностных параметров модели минимальными средствами Основной целью данной главы является формулировка и обоснование основных положений динамической адаптивной структурно-физической модели (ДАСФ-модели) радиоканала диапазона ДКМВ

Рассмотрены результаты зондирования ионосферы широкополосными ЛЧМ-сигнапами, результаты комплексных экспериментов по НЗ ионосферы, экспериментальные данные по отдельным характеристикам распространения, измерения доплеровского смещения частоты, распределения амплитуд, фаз и углов прихода Эти данные, полученные в процессе исследований отдельных характеристик распространения, часто приводят к диаметрально противоположным выводам и не всегда позволяют составить целостную картину влияния ионосферной плазмы на процессы распространения ВЧ волн Следовательно, получить целостную картину особенностей распространения ДКМВ в ионосферной плазме возможно только на основе комплексных экспериментальных исследований, охватывающих весь спектр статистических, временных, частотных, пространственных характеристик распространения Комплексный эксперимент должен сочетаться с адаптивным моделированием исследуемых процессов, отражающим структуру поля в зоне приема

Современное состояние экспериментальных исследований перемещающихся ионосферных возмущений или волновых возмущений (ВВ) в ионосфере характеризуется отсутствием общепризнанной модели их глобального распространения Если объем данных о таких характеристиках ВВ, как частотный спектр и направление распространения, можно считать достаточно полным и представления о них устоявшимися, то сведений о пространственных масштабах ВВ и их амплитуде недостаточно Не хватает публикаций с результатами комплексной обработки данных, при которой одновременно определялись бы все существенные характеристики ВВ частота и пространственный масштаб, направление и величина фазовой скорости, относительная амплитуда

Анализируется вопрос о необходимости учета в модели связного ДКМ-канала эффектов рассеяния Рассмотрен цикл теоретических и экспериментальных работ, посвященных различным аспектам распространения при ВЗ и НЗ (фазовая корреляция, полоса когерентности и др) в условиях сильно развитых мелкомасштабных неоднородностей Сделан вывод, что при ВЗ среднеширотной ионосферы могут наблюдаться многообразные флуктуационные и квазирегулярные эффекты, при НЗ декаметровыми волнами флуктуационные явления во время Р-рассеяния проявляются слабо Отмечается, что модель ионосферного радиоканала должна учитывать эффекты магнитных бурь посредством модели ПИВ с соответствующим выбором их параметров

Анализ экспериментальных данных, полученных за несколько последних десятилетий, охватывающий структуру и динамику процессов, происходящих в ионосфере, как каналообразующей среды в диапазоне ДКМВ, позволил сформулировать обобщающие заключения, на основе которых в дальнейшем сформулированы основные положения модели ДКМ-радиоканала

В третьей главе диссертации излагается опыт построения и эксплуатации программно-ориентированной ДАСФ-модели радиоканала, учитывающей меха-

низмы влияния трехмерно-неоднородной магнитоактивной ионосферной плазмы на формирование, структуру, динамику поля ВЧ волн и природу шумов в зоне приема При построении ДАСФ-модели предложены и использованы эффективные вычислительные приемы расчета траекторных, угловых и энергетических характеристик ДКМВ В результате необходимые точностные требования, предъявляемые к методу расчета, достигаются при приемлемых затратах машинного времени

Построенная на перечисленных выше положениях модель позволяет, с одной стороны, адекватно описать физические механизмы, оказывающие определяющее влияние на формирование структуры ДКМ поля и его динамику, с другой - достичь необходимые точностные параметры адаптивного имитационного моделирования минимальными средствами Указываются возможные пути построения ДАСФ -модели, воплощающие сформулированные положения

ДАСФ-модель радиоканала базируется на основе геометрооптического описания процессов распространения ВЧ волн [13] в трехмерно-неоднородной магнитоактивной сферической ионосфере Расширенная система лучевых характеристических уравнений имеет вид

СЫ, сЬс, / <#, /.. ,, 2 ф2 ф1

—- =—-/п, —- = N. N = и —— V—— и, аР' ¿т/ ¿Р' ¿т/ ¿V ди

а дх, а*, б<1 дк, _( а ак, ар' л; ар ]/ ' ар' ~ [</г <?4 ар' )/

где х - вектор обобщенных координат луча, к - обобщенный вектор волновой нормали, ц - показатель преломления Эпплтона, 4 = (а0,Д0) - лучевые координаты, в качестве которых выбираются, например, азимут а0 и угол места Д„ в точке излучения V = /р//2. " = Л//• /р ~ плазменная частота, - гирочастота электронов, / - частота волны Показано, что при решении расширенной системы лучевых уравнений в магнитоактивной ионосфере в качестве величины, параметризующей лучевую траекторию, может быть выбран только групповой путь Р' Решение системы позволяет определять все характеристики распространения волн, отраженных от трехмерно-неоднородной магнитоактивной нестационарной ионосферы Найдено асимптотическое решение лучевых уравнений в окрестности особой точки при V—>1, имеющее вид х - х„ = сопз(|(1 - V) к - к0 = ±соп812->/1 - V , которое позволило сформулировать способ обхода особенностей при численном решении расширенной системы и снять ограничение на начальные данные лучевых уравнений в неоднородной магнитоактивной ионосфере

Показано, что для целей моделирования ионосферного радиоканала из всех доступных ионосферных моделей в качестве базовой для описания среднего пространственного распределения ионизации следует выбрать Международную Справочную модель 1К1-2001 С точки зрения оперативности при моделировании канала решающим становится вычислительный аспект Поэтому был обоснован рацио-

нальный подход, при котором пространственно-временное распределение электронной концентрации и ее производные в любой пространственно-временной точке вычисляются на основе четырехмерной сплайн-аппроксимации в заданной пространственно-временной области при равномерном шаге по пространственным координатам и времени В целях обеспечения адаптации ионосферной модели к реальным условиям, складывающимся в нижней ионосфере, разработана методика привязки модели к значениям эмпирического поглощения обыкновенной волны при вертикальном распространении на частоте 2 2 МГц Методика предусматривает коррекцию высотного распределения ионизации в О области ионосферы Неоднородность ионосферы в окрестности точки излучения и ее временная нестационарность обусловлены движением солнечного терминатора и ВВ, которые моделируются цугом бегущих монохроматических волн Параметры волновых возмущений не прогнозируются, а задаются в соответствии с рекомендациями, сформулированными на основании обзора отечественной и зарубежной литературы Такой способ задания параметров ВВ позволяет применять модель к исследованию тонкой структуры ионосферы на основе решения обратной нелинейной задачи методом адаптивного моделирования

Анализ теоретических работ и экспериментальных данных показал, что для определения поглощения в ионосфере волн декаметрового диапазона достаточно использовать газокинетические оценки эффективной частоты соударений электронов [14] Они нуждаются в улучшении только в смысле уточнения сечений рассеяния электронов на атмосферных составляющих, моделей их концентраций и электронной температуры При этом эффекты рассеяния не сказываются существенно на интенсивности излучения при наклонном зондировании на частотах меньших МГТЧ Геомагнитное поле, параметры которого необходимы при решении характеристических уравнений, вычисляется на основе эмпирической модели реального магнитного поля Земли

При разработке модели ДКМ-радиоканала невозможно обойти вопрос о способе учета отражений от спорадических образований в ионосфере В связи с этим при построении ДАСФ-модели радиоканала была принята модель тонкого регулярного £$-слоя, прогноз геометрических параметров которого обеспечивается глобальной аналитической моделью

В итоге, разработанный метод характеристик для трехмерно-неоднородной нестационарной ионосферы, заданной прогностической адаптивной моделью, позволяет поставить и решить граничную задачу При решении этой задачи определяются все многоскачковые лучевые траектории, попадающие из точки излучения в точку приема, находятся их характеристики, МПЧ отдельных мод распространения и трассы в целом Как следствие, разработанная модель позволяет трактовать многолучевый ионосферный канал как линейный многополюсник с п входами и одним выходом В результате ДАСФ-модель позволяет находить не только тради-

ционные характеристики ионосферного радиоканала, используемые при его прогнозировании, но и квазимгновенные передаточные и импульсные характеристики, что обеспечивает возможность изучения влияния ионосферной плазмы на прохождение как узкополосных, так и широкополосных сигналов и перспективы их применения для анализа тонкой структуры среды распространения

Рассмотрены подходы при построении ДАСФ-модели на основе дополнительных упрощающих предположений, которые бы обеспечивали необходимое при адаптивном моделировании существенное уменьшение вычислительных затрат Учтено что в большинстве задач адаптивного моделирования ДКМ-радиоканала ионосферная плазма может считаться двухмерно-неоднородной Часто используемые подходы, в одном из которых лучевая траектория заменяется эквивалентной треугольной с применением теорем эквивалентности, а в другом используется метод рефракционного интеграла, были обосновано отвергнуты Показано, что учет влияния анизотропии и горизонтальной неоднородности ионосферы на характеристики распространения, определяющие поле в точке приема и его динамику, такие как напряженность поля, углы места, фазовые и групповые задержки, доплеровское смещение частоты, может быть с высокой точностью осуществлен специальными достаточно простыми способами Вычисление угловых- (УЧХ) и дистанционно-частотных (ДЧХ) характеристик, пространственного ослабления сводится к определению их на основе метода характеристик без учета влияния геомагнитного поля на частотах /о, = / ±8/о х (верхний знак отвечает обыкновенной компоненте, нижний - необыкновенной), где 5/а, задается аппроксимирующим полиномом вида

з

ЗС.//* = ХСи'^')''/* - как функция длины трассы 5, геомагнитного азимута у и

. jj.ii

магнитного наклонения 1 Коэффициенты полинома определены на основе ДАСФ-модели Погрешность определения пространственного ослабления минимальна и не превышает 0 5 дБ Доказана и опробована на моделях модифицированная теорема эквивалентности, позволяющая с погрешностью не более 1% рассчитывать столкновительные потери в ионосфере двух магнитоионных компонент через поглощение при вертикальном падении Соотношение эквивалентности между интегральными поглощениями при наклонном и вертикальном распространении в сферической горизонтально-неоднородной магнитоактивной ионосфере имеет вид

Здесь ¿(/ V,,/),) - наклонное поглощение на частоте / с профилем частот соударений ) и ¿.¡(/^.у,', т]г) - поглощения, вычисленные при вертикальном распределении электронной концентрации, соответственно, в пунктах входа-выхода наклонной траектории в ионосферу Эквивалентные частоты />|2, профили частот соударений VII гирочастоты /¿12 находятся по формулам /,|2=/51пД|; ,(й) = уД/^втД, г. Гк{ 2 = /.втД, 2, где углы места Д|2

берутся в точках пересечения лучом нижней границы ионосферы, как и углы т]1, между векторами геомагнитного поля Н и волновой нормали к

Как следствие, для неоднородной магнитоактивной нестационарной ионосферы обеспечены необходимые теоретические предпосылки построения эффективной в вычислительном отношении упрощенной ДАСФ-модели радиоканала В результате модель на основе предложенных приближенных методов расчета позволяет находить традиционные характеристики распространения ДКМВ, а также квазимгновенные передаточные и импульсные характеристики, что обеспечивает перспективы ее применения для анализа тонкой структуры среды распространения

Далее излагаются теоретические основы определения частотных и временных характеристик ДКМ-канала, способ построения имитационной модели ионосферного канала без ограничений на полосу и длительность передаваемых сигналов на основе динамической передаточной характеристики вида

н(й» / г)-1 н(й) / г)-1

Н(со,1, г)= £//,(«,/,г) = ХА(ш,Г,г)ехр(-;Ч>,(й),Лг))

где Я((йМ,г) - передаточная характеристика у-го луча, п(со,1,г) - число лучей, <зу(ш,/,г) - амплитуда, Ч'^а),1,г) = й)Р^со,1,г)/с - фазовая задержка и /^(ам.г) -фазовый путь ] -го луча, с - скорость света Получено разложение передаточной функции ионосферного радиоканала в заданной частотно-пространственно-временной области Исходя из основных положений ДАСФ-модели, получены аналитические выражения для динамической импульсной характеристики Л(г,/,г) Эта функция в любой пространственной точке г для каждого заданного / связана с Н(ю,1, г) по частоте ы и быстрому времени г преобразованием Фурье и также зависит от так называемого медленного времени /, по которому разворачиваются изменения характеристик канала за счет вариаций параметров частотно-временных лучей, формирующих поле в точке приема. При имитационном НЗ на первом этапе осуществляется процесс прогнозирования ионосферного радиоканала для выбранных гелио- и геофизических условий На втором этапе с использованием динамической передаточной (широкополосный радиоканал) или импульсной (узкополосный радиоканал) характеристик обеспечивается пропускание сигналов ДКМВ в реальном или квазиреальном времени Обработка сигнала производится в частотной области с разбиением обрабатываемой последовательности на группы отсчетов (кадры) Излагается специально разработанные метод и алгоритм, обеспечивающие непрерывность импульсной характеристики на границах соседних кадров, благодаря чему становится возможным использование метода преобразования Фурье при реализации нестационарного ионосферного фильтра Пример амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) радиоканала в полосе 16 кГц в различные моменты времени от начала моделирования для среднеширотной трассы протяженностью 1000 км, полдень, зима, средняя солнечная активность показан на рис 1

Рис I АЧХ радиоканала в полосе 16 кГц в различные моменты времени для среднеширотной трассы протяженностью 1000 км, полдень, зима, средняя солнечная активность

В конце главы сформулированы основные возможности разработанной ДАСФ и имитационной моделей применительно к решению задач получения суммарного интерференционного поля в точке приема в координатах время-частота-пространственные координаты Приведены результаты "прогона' через модель ионосферного радиоканала узкополосного сигнала последовательного КВ-модема с испытательным импульсом, ЛЧМ-сигнала (рис 2) и широкополосного дискретного частотного сигнала с непрерывной фазой

Рис 2 Иллюстрация имитации ДКМ-канала, когда на его вход подается узкополосный сигнал х(/) (слева) и широкополосный ЛЧМ-сигнал (справа) А (с) -низкочастотный комплексный сигнал на выходе радиоканала (слева) и после оптимальной обработки ЛЧМ-сигнала (справа)

В четвертой главе диссертации приведены результаты теоретического анализа частотно-пространственно-временных свойств узкополосного и широкополосного ионосферного радиоканала, выполненного на основе разработанной ДАСФ-модели Вводятся физически обоснованные определения, понятия и характеристики, описывающие ДКМ-радиоканал На основе численного имитационного моделирования делаются количественные оценки основных характеристик распространения

В начале главы акцент сделан на определении основных понятий, описывающих частотно-пространственно-временные свойства функций //(со,г) и й(г,/,г), и количественную оценку соответствующих этим понятиям характеристик ионосферного канала связи

Даны инвариантные относительно зондирующего сигнала определения полосы частотной когерентности, времени стационарности, пространственной полосы когерентности Получены аналитические соотношения, связывающие эти характеристики с дисперсионными свойствами среды распространения На основе ДАСФ-модели для трасс 100-9000 км для различных сезонов, уровней солнечной активности, разных часов суток получены основные свойства этих характеристик Установлено, что полоса когерентности радиоканала варьируется в пределах 40200 кГц, время стационарности для Е-моды изменяется в интервале 100-200 с, для Р-моды 20-60 с, максимально допустимая апертура антенной решетки в системах с пространственно разнесенным приемом не должна превышать 2 5 км Нестационарность ионосферной плазмы, обусловленная ПИВ при типичных для средних широт параметрах, сопровождается вариациями этих характеристик для Р-моды на ± 40 60% относительно медианных за квазипериод значений

Разработана математическая модель ионозонда с использованием непрерывных сигналов с ЛЧМ, а также процесса работы зондов такого типа, и на этой основе оценены их предельные потенциальные возможности как инструмента определения параметров передаточной характеристики ионосферного канала Установлено, что в условиях временного разделения он позволяет определять амплитуды парциальных лучей с погрешностью, не превышающей 10%, групповые задержки с погрешностями около 5 мкс, а их фазы с ошибкой не более 15" Показана принципиальная возможность построения многоканального комплекса наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, позволяющего наряду с традиционно измеряемыми ДЧХ и АЧХ радиоканала получать УЧХ разделенных парциальных лучей

Представлены результаты моделирования полей ДКМВ на среднеширотных трассах 100-5000 км в разных сезонных и временных условиях при различных параметрах ПИВ Получена обобщенная картина изменчивости полей, а также параметров модели канала, заданного в терминах характеристических функций Исследованы временные и пространственные вариации частотных характеристик канала - амплитудных (АЧХ) и фазовых (ФЧХ) при различных полосах ионосферного канала Поведение АЧХ и ФЧХ по частоте и их изменения во времени и в пространстве увязано со структурой поля в зоне приема и динамикой парциальных лучей под влиянием движения солнечного терминатора и ПИВ Получены аналитические оценки радиусов корреляции передаточной характеристики по пространственным координатам и во времени, подтверждающие результаты имитационного моделирования Показано, что эти параметры определяются производными безразмерного волнового вектора и доплеровского смещения частоты по рабочей частоте Структура и параметры лучей на рабочей частоте близкой к 0 8 от МПЧ остаются неизменными на временных интервалах 180-360 с на площади 300 км*300 км Это дает основание экстраполировать параметры парциальных лучей в указанной пространственно-временной области Установлено, что амплитуда колебаний средних зна-

чений АЧХ в интервале времени 10-20 минут может достигать 1015 дБ Аналогичные значения колебаний наблюдаются при пространственном разносе до 200 км

На основе ДАСФ-модели оценено влияние на статистические и корреляционные характеристики ДКМ полей и каналов суточных, сезонных и гелиоцикличе-ских вариаций ионосферы, прослежена их изменчивость в зависимости от протяженности трассы, рабочей частоты и параметров ПИВ Результаты получены методом численного эксперимента для среднеширотных трасс Установлено, что статистические характеристики поля существенно зависят от величины временной выборки При выборке до 40 с функция распределения уровней практически не описывается распределением Релея и, как правило, имеет многомодальную структуру С увеличением продолжительности сеанса распределение "расширяется и имеет менее выраженную многомодальность Количество ситуаций, в которых по статистическим критериям распределение Релея не противоречит статистике флуктуа-ций амплитуд суммарного поля в точке приема, увеличивается не более чем до 50% Временная автокорреляционная функция флуктуации уровня поля в точке приема всегда имеет вид затухающей косинусоиды Распределения фаз при длине выборки более 5 минут приближается к равномерному

Применительно к функционированию современных цифровых радиосистем с пространственно разнесенным приемом, а также цифровых интерферометрических систем радиопеленгации введено понятие частотно-временной корреляционной функции, найденной пространственным усреднением поля ДКМВ по апертуре антенной решетки В предположении 5 -коррелированности шумов и некоррелированности сигнала и шума получено аналитическое выражение для этой функции через динамическую передаточную функцию ионосферного канала

М /V М шМ, М тМ

где М - число антенных элементов пространственной антенной решетки

Показано что отражая свойства ионосферного канала, введенная функция служит основой построения решающего правила для частотно-временной локализации сигнала. Как следствие, сформулирован алгоритм частотно-временной локализации на основе корреляционного порогового критерия угловой близости частотно-временных компонент принимаемого сигнала Установлено, что метод способен идентифицировать компоненты сигналов, принадлежащих одному источнику в полосе до 2 МГц на интервалах времени до 5 минут

Проанализированы потенциальные возможности метода однопозиционного местоопределения (МО) источника радиоизлучения (ИРИ) в диапазоне ДКМВ Рассмотрены основные факторы ограничивающие точность решения обратной задачи однопозиционного МО ошибки определения углов прихода и ошибки задания профиля ионизации в ионосфере при восстановлении лучевой траектории Рас-

смотрены возможные подходы коррекции пространственного распределения электронной концентрации использование результатов пеленгования реперных ИРИ с высокостабильной частотой, данных ВЗ или НЗ Предложено в качестве альтернативного подхода для решения обратной задачи однопозиционного МО применять разработанную модель канала с использованием полуэмпирических адаптируемых моделей ионосферы Установлено, что в этом случае ошибки оценки расстояния, которые могут быть устранены путем текущей коррекции, имеют величину порядка 1%для Е-моды и порядка 10-12% для F-моды

Проанализирована общая математическая модель угломерных комплексов, работающих по интерферометрическому принципу Методом асимптотического разложения динамической передаточной характеристики оценены погрешности измерения двухмерных угловых координат ИРИ, обусловленные многолучевым распространением ДКМВ Предложен способ эффективного (до 10-ти раз) уменьшения влияния многолучевости на качество определения углов прихода путем статистического углового усреднения фаз относительных линейных комбинаций напряжений на антенных элементах решетки интерферометра

В пятой главе обоснованы способы построения аппаратных средств, методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов для комплексной пассивной диагностики ионосферы на основе использования сети постоянно действующих узкополосных и широкополосных передатчиков ДКМВ В главе представлены результаты регулярных наблюдений условий ионосферного распространения КВ на радиолиниях различной протяженности и ориентации, полученные на базе сети источников с непрерывным узкополосным излучением (станция точного времени РВМ и вещательные радиостанции, около 200 ООО сеансов) и сети JI4M-ионозондов (Кипр, Инскип, Иркутск, Хабаровск, Магадан, Норильск, около 500 000 ионограмм НЗ) В период 2002-2005 гг получены обширные многомесячные непрерывные данные по амплитудным, угловым, дистанционно-частотным и амплитудно-частотным характеристикам ионосферного КВ-канала, регистрация и обработка которых проводилась в автоматическом режиме с помощью разработанных программно-аппаратных комплексов пассивной диагностики характеристик распространения ДКМВ Показано, что метод комплексного наклонного зондирования с высоким разрешением по углам прихода радиоволн, времени группового запаздывания и частоте позволяет уверенно получать все необходимые характеристики распространения для тестирования моделей ионосферы и ионосферного канала, а также детектировать тонкую пространственно-частотно-временную структуру ионосферных возмущений естественного и искусственного происхождения Результаты адаптивного моделирования условий экспериментов с использованием ДАСФ-модели подтвердили не только достоверность положений, лежащих в ее основе, но и позволили дать объяснение ряду эффектов, обнаруженных впервые

Для анализа многочисленных экспериментальных результатов реализован спектральный подход получения характеристик ионосферного распространения радиоволн, основанный на модифицированном адаптивном многооконном методе спектрального анализа Метод [15,16] основан на разложении в окрестности (У частоты /„ спектральной плотности мощности (СПМ) $(/и) сигнала в ряд по базису, образованному вытянутыми сфероидальными волновыми функциями (ВСВ), которые являются собственными функциями ядра Дирихле

где Зк(/) = |V,(/] - периодограммные спектральные оценки, при получении которых в качестве спектральных окон используются ВСВ функции, К - их количество Комплексная амплитуда дискретной составляющей сигнала имеет вид

°Ш=(тШШ^у.г - /оУ/1 ДЕ7 /ЛУ

Ч'="л-» У/ V1"0/»»

Проверка значимости оценки дискретной компоненты основано на дисперсионном отношении /■"(/), к которому приводит сравнение выделенной непрерывной СПМ с оценкой мощности дискретной составляющей сигнала

/и"» / /„-»

Если оценка значима, то форма спектра в окрестности частоты изменяется и имеет вид суммы СПМ зеркальной и рассеянной компонент сигнала

Л 4=0

Преимущества этого способа оценивания СПМ состоят в детерминированном выборе спектральных окон, способности работать с короткими временными выборками, дисперсионном анализе дискретных компонент, высоком спектральном разрешении, способности раздельной оценки СПМ дискретных (зеркальных) и непрерывной (рассеянной) компонент сигналов, отраженных от ионосферы Одновременно в предположении, что цифровая полоса анализа существенно превышает полосу принимаемого сигнала, предложен гистограммный способ оценки СПМ шума, что обеспечивает определение спектральным методом анализа суммарной мощности сигнала, уровня шумов и отношения сигнал-шум, рис 3

Для получения экспериментальных данных разработан цифровой автоматический программно-аппаратный комплекс многочастотных измерений квадратурных компонент сигналов, отраженных от ионосферы, по выходу промежуточной частоты (ПЧ) радиоприемных устройств [15] Для получения комплексного низкочастотного сигнала оцифрованный сигнал ПЧ подвергается операциям переноса на нулевую частоту с получением квадратурных компонент, низкочастотной фильтрации и децимации Процедуры оцифровки, фильтрации, выделения квадратур

сигнала и децимации построены таким образом, что вся предварительная обработка осуществляется автоматически в реальном масштабе времени и позволяет получать записи неограниченной протяженности по времени Для приема периодических сигналов импульсных передатчиков, обладающих стабильной скважностью и длительностью импульса, предусмотрена цифровая временная синхронизация аппаратуры с возможностью оцифровки любой части принимаемого сигнала по нескольким временным меткам Обработка комплексного низкочастотного сигнала осуществляется в реальном времени на основе развитого спектрального подхода определения характеристик ВЧ сигналов

- Р-статистика

Ь)

..... 1....... ■. ■ ...... 1.....

2 ( Гц з

2 г Гц 3

Рис 3 Результаты спектрального оценивания сигнала РВМ, 01 05 2003 г в 9 30 ит (/ = 9996 кГц, /Э =4 94, 5/^=63 4 дБ, ДГ=0 49Гц) оценка спектров мощности для выборки длиной 20 с без выделения (штриховая линия) и с выделением (сплошная линия) дискретных компонент, а также уровень шумов в канале (горизонтальная штриховая линия) (а), соответствующая /• -статистика, позволяющая идентифицировать положение дискретных компонент (порогу вероятности 99% соответствует дисперсионное отношение равное 7 56) (б)

Разработанный программно-аппаратный комплекс применен в целях получения спектральных энергетических, корреляционных и статистических характеристик ВЧ волн от источников излучения с высокостабильной несущей частотой на среднеширотных трассах протяженностью 250-6500 км различной ориентации в период 2002-2005 гг Комплекс использован также в целях изучения сигналов ракурсного рассеяния в экспериментах по воздействию на ионосферу мощного контролируемого радиоизлучения нагревного стенда "Сура"

Основными целями этих исследований являлось получение оценок следующих характеристик распространения динамических спектров мощности комплексного низкочастотного сигнала (рис 3) и изучение их динамики во времени (допле-ровских спектров), параметров отдельных лучей распространения, формирующих поле в точке приема, ширины частотного рассеяния Д/" и среднего уровня принимаемого сигнала Е плотности спектра мощности шумов в полосе анализа, среднего отношения сигнал-шум S/N в полосе принимаемого низкочастотного комплексного сигнала коэффициента мутности ионосферы Р (/32 - отношение мощ-

ноети зеркальной компоненты к мощности рассеянной), как интегральной меры тонкой мелкомасштабной структуры ионосферы; опенки статистических свойств указанных характеристик (функций распределения и их моментов); временного радиуса корреляции зеркальной и рассеянной компонент сигнала.

Рис,4. Суточные вариации уровня сигнала па трассе Москва-Ростов-на-До ну при приеме сигналов станции РИМ на частотах 49% кГц (сплошные линии) и 9996 кГц (штриховые линии) за 2005 г. Прогнозные значения отмечены для первой частоты треугольниками, а для второй - кружками. Вертикальные линии отмечают диапазон вариаций с амплитудой, равной среднеккадрагическому отклонению уровня относительно среднемесячного значения.

В целях тестирования адекватности (а среднем) модели реальным физическим процессам, происходящим в ионосферной плазме, выполнено сопоставление прогнозируемых и экспериментальных характеристик распространения. Представлены результаты сравнений трехлетних (2003-2005 гг.) круглосуточных измерений среднемесячных значений уровней сигнала на трассе Москва-Росгов-на-Дону с результатами адаптивного имитационного моделирования. Получено достаточно хорошее соответствие измеренных среднемесячных и прогнозируемых значений напряженности поля декаметровых волн во все сезоны при всех уровнях солнечной активности, что позволяет рекомендовать ДА С Ф-модель для прогнозирования энергетического потенциала радиолиний декаметров о го диапазона. Пример сопоставления среднемесячных значений измеренных и прогнозируемых уровней сигнала для годового цикла измерений приведен на рис.4.

Установлено, что процессы в нижней ионосфере (высоты ~50-90 км) являются источником случайных изменений уровня сигналов. Экспериментально подтверждено, что воздействие всплесков рентгеновского излучений на нижнюю ионосферу приводит к внезапному возрастанию электронной концентрации (от 10 до 100 раз), поглощения коротких волн (от 40 до 60 дБ) и, как следствие, к случайным значительным изменениям уровня сигналов ВЧ волн.

Результаты круглосуточных миоючастотных измерений квадратурных компонент сигнала станции точного времени РВМ в режиме непрерывного излучения в

течение 2002-2005 гг на трассе Москва-Ростов-на-Доиу, а так же экспериментальные исследования на трассах Кипр-Ростов-на-Дону и Хабаровск-Ростов-на-Дону послужили основой оценок статистических характеристик ДКМВ Приведены оценки всех статистических характеристик, свойства которых на основе имитационного моделирования были исследованы в главе 4 Показано, что полученные экспериментальные оценки статистических параметров амплитудных флуктуации поля ДКМВ хорошо согласуются с результатами моделирования

По результатам многочастотных измерений сделаны следующие выводы

- Частотные и энергетические характеристики распространения несут информацию о среднемасштабных ионосферных возмущениях типа ПИВ, амплитуда которых может достигать 20-25%

Вариации доплеровского смещения частоты в экспериментах на трассах протяженностью 250-6500 км не превышали 2 Гц

- Диапазон частотного рассеяния минимален для освещенной трассы и не превышает 0 1-0 5 Гц В заходные часы суток или при неравномерном освещении трассы он возрастает, но никогда не превышает 6 Гц

- На односкачковых трассах в дневное время наивероятные значения коэффициента мутности р лежат в диапазоне 2-6, но могут достигать величин на порядок больших В сумеречные часы суток коэффициент уменьшается до 0 6 Для сигнала ракурсного рассеяния наиболее вероятные значения величины р близки к 0 Однако в ряде случаев /? может возрастать до величин «01, что свидетельствует о присутствии дискретных составляющих в сигнале ракурсного рассеяния

- В формировании ДКМ-радиоканала доминирующее влияние оказывает небольшое количество (до 3-5) дискретных (зеркальных) компонент сигнала

- Диапазон частотного рассеяния непрерывной компоненты сигналов минимален для освещенной трассы и не превышает 0 3-0 33 Гц В заходные часы суток или при неравномерном освещении трассы он возрастает до 0 33-0 38 Гц

- Экспериментальные данные, полученные для условий средней и низкой солнечной активности и результаты расчетов с использованием ДАСФ-модели доказали. что современные эмпирические модели пространственного распределения электронной концентрации и эффективных частот соударений позволяют на сред-неширотных трассах решать задачи прогнозирования медианных значений энергетических характеристик ДКМВ

- Вариации день ото дня уровня сигнала на КВ трассах различной протяженности и ориентации обусловлены влиянием ПИВ, спорадических образований и динамических процессов в нижней ионосфере

Представлены результаты регулярных наблюдений условий ионосферного распространения КВ на радиолиниях различной протяженности и ориентации, полученные на базе сети ЛЧМ-ионозондов в период 2002-2006 гг

развитый спектральный подход на базе модифицированного многооконного метода спектрального анализа положен в основу алгоритмов обработки результатов наклонного ЛЧ М-зондирован и я ионосферы. В качестве примера па рис. 5,6 показаны экспериментальные ионограммы для двух сеансов наблюдений.

:: ]МЦ 11 ' ¡1 1 | га Я1р - Ы1-Ш-/ сигу 1 :ЗР и

гЧ А 4-1 ...

■ кн.. | Г..... 1 |

" ■ ■ .ЩИ | и

5 Иг

щИЙЩЖ '" || [г

Г. -Иг Атп!

Ч 1 11 з г Л 14 1! 17 3 ] 2 г 3 I * 2 > !«■ 1 / МГц

а в 1 9 i 1 13

Рис,5. Пример ДЧХ (верхняя часть) и АЧХ (нижняя часть) при Наличии ПИВ на трассе зондирования и модуляции амплитуды луча Педерсепа (11-^, !Ррк) в окрестности МНЧ каждой из магнитоионных компонент. Трасса Кипр-Роетоа-на-Допу.

При этом в процессе обработки разностного низкочастотного комплексного сигнала определяются оценки следующих характеристик:

— Спектр!,I мощности комплексного низкочастотного разностного сигнала, причем, с выделением дискретных и рассеянных компонент на основе дисперсионного отношения.

— Параметры отдельных лучей распространений, формирующих поле в точке приема, и л конечном итоге - ДЧХ и АЧХ отдельных лучей распространения.

— Ширины временного рассеяния и уровня принимаемого сигнала.

— Спектральной плотности мощности шумов в полосе приема.

— Среднего отношения мощности сигнала к мощности шума а полосе принимаемого низкочасто тного комплексного сигнала.

— Коэффициента мутности ионосферы как интегральной меры тонкой мелкомасштабной структуры ионосферы.

— Ширины временного рассеяния рассеянной компоненты сигнала по каждому разделенному лучу распространения.

Предложен подход получения по параметрам обнаруженных парциальных луюИ очищенных цифровых ДЧХ и АЧХ на основе сравнения точек н многомерном пространстве частота-задержка-амплитуда. Для этого в трехмерном пространстве вводится функционал расстоянии между точками по следующему правилу

-рЫ^^Яуь/,^,»,^,)-^ ■■■Г;/!/«! • Две точки с

индексами ! и т на соседних частотах , и /(, амплитудами а/)(В и за-

держками ту „ считаются принадлежащими одному лучу, если выполнено условие ру/7_|„<3 Нормировочные параметры е^ ,ет,еа подбираются эмпирически и полагаются равными соответственно 500 кГц, 0 1 мс, 3 дБ При этом обеспечивается надежное выделение частотных ветвей отдельных лучей и мод распространения, что позволяет в реальном масштабе времени при ЛЧМ-зондировании осуществлять вторичную обработку с определением интервалов многолучевости, наименьшей (ННЧ) и максимальной (МНЧ) наблюдаемых частот, полосы когерентности на любой контролируемой частоте

Приведены результаты экспериментального исследования ДЧХ и АЧХ ионосферного КВ-канала, регистрация и обработка которых проводилась в автоматическом режиме с использованием разработанного программно-аппаратного комплекса в период 2002-2006 гт на радиотрассах ЛЧМ-зондирования различной протяженности и ориентации Особый интерес представляет оценка коэффициента мутности ионосферы р по результатам наклонного ЛЧМ-зондирования Оказалось, что эта величина может испытывать значительные изменения от сеанса к сеансу на одной и той же частоте, от частоты в пределах одного сеанса но практически никогда не бывает меньше 1 Наиболее вероятные значения /? при отражении от регулярных ионосферных слоев заключены на интервале 2-6 Для Ев-отражений наиболее вероятные значения этого коэффициента лежат в интервале 10-20

Для интерпретации полученных экспериментальных результатов и подтверждения высказанных предположений выполнены расчеты с использованием имитационной модели широкополосного ионосферного радиоканала Установлено, что квазипериодические глубокие флуктуации АЧХ обусловлены интерференцией неразделенных парциальных магнитоионных компонент, причем фазовые соотношения между лучами изменяются регулярно и связаны с разностью групповых задержек Случайная составляющая фазы каждого луча пренебрежимо мала и не влияет на изменение суммарной амплитуды, по крайней мере, для лучей моды 1Р, рис 5,6 Эффект регистрации на ионограммах НЗ нескольких верхних лучей в виде 'гребенки обусловлен квазирегулярным расслоением электронной концентрации в окрестности максимума Р-слоя с вертикальным масштабом ~ 10-20 км

Показано, что сравнение рассчитанных частотных характеристик с помощью разработанной адаптивной модели КВ-канала с результатами наклонного ЛЧМ-зондирования позволяет осуществить процедуру идентификации модовой структуры По итогам сопоставления экспериментальных среднемесячных суточных вариаций МНЧ на трассах различной протяженности и ориентации с рассчитанными по модели МПЧ сделан вывод, что коррекция ДАСФ-модели по эффективному числу солнечных пятен позволяет достичь хорошего согласия модельных значений МПЧ и измеренных МНЧ (с погрешностью, не превышающей 12%)

Предложена методика диагностики ПИВ по г-образованиям на следах лучей Педерсена каждой магнитоионной компоненты (рис 6) На основе сопоставления

экспер и ментальных характеристик наклонного зондирования с результатами адаптивного имитационного моделирования определены динамические параметры волновых возмещений, определяющих z-образные особенности следов верхних лучей на нопограммах ИЗ. Доказано, что ПИВ с относительной амплитудой возмущения 20%, длиной волны 150 км и периодами 15-30 минут, распространяющиеся сверху вниз пол углом -60° к горизонту, ответственны за наблюдаемые вариации ДЧХ (рис.7). Разработана методика оценки спектрального состава ПИВ но результатам автоматических регулярных круглосуточных измерений МНЧ на трассах наклонной) ЛЧМ-зондирования. По результатам обработки рядов МПЧ установлено, что наиболее вероятные кв аз и периоды на трассах Кипр, ИЙскип—Ростов-на-Дону сосредоточены на интервале 15-80 минут. Положение максимумов и их количество изменяется от месяца к месяцу.

чей Педерсена. обусловленных влиянием ПИВ. Трасса Кипр-Ростов-на-До ну.

\ |

........ ) )

\

J 10 11 Л to П 6 1 Ml ix

Рис.7. Результаты имитационного ЛЧМ-зондирования на трассе Кипр-Роешв-на-Дону с учетом влияния ПИВ. Длительность сеанса зондирования 300 с, скорость перестройки частоты 100 кГц/с.

В спокойных ионосферных условиях экспериментально обнаружен эффект модуляции амплитуды лучей Пеле рее и а (ем. рис.5) каждой магнитоионпой компоненты с квазипериодом по частоте 50-300 кГц, Он объясняется расслоением ионосферной плазмы с масштабами вертикальным -200 м, горизонтальным — единицы-десятки километров, и может быть положен в основу диагностики тонкой слоистой структуры ионосферы.

По результатам адаптивного имитационного моделирования установлено, что повеление измеренных АЧХ нижних лучей объясняется интерференцией неразделенных дискретных составляющих, фаза которых не является случайной величиной. Установлено, что различие в уровнях верхнего и нижнего лучей, в основном, обусловлено разницей пространственных ослаблений этих лучей и не связано с эффектами аномального бесстолкцовительного поглощения (80% случаев).

Далее рассмотрены вопросы экспериментального изучения углог.г.тх характеристик ДКМВ, которые являются мощным источником информации, позволяющим исследовать топкую структуру ионосферы. Здесь же рассмотрены прикладные проблемы экспериментальной оценки потенциальной точности одп оп оз иционн01 и МО с помощью разработанной ДЛСФ-модели ионосферного радиоканала.

Предложена схема построения и алгоритм работы цифрового широкоапер-турного одно позиционного угломерно-дал ьномерного комплекса диапазона ДКМВ, позволяющего на основе современных методов цифровой спектральной проигранственпо-временной обработки сигналов определять углы прихода радиоволн а горизонтальной и вертикальной плоскостях. На основе ДЛСФ-модели КВ-кавала разработана м столика одно позиционного МО, корректно учитывающая основные механизмы распространения ДКМВ в сред неширотной ионосфере.

I !а основе модифицированных соотношений эквивалентности развит способ определения УЧХ по результатам наклонного ЛЧМ-зопдировапия ионосферы, который может успешно применяться для проверки ионосферных моделей и калибровки подвижных угломерных комплексов во всем декаметровом диапазоне радиоволн. Этот способ оценки УЧХ экспериментально проверен прямыми измерениями угловых характеристик ДКМВ. Пример приведен на рис.8.

Рис,8. Результаты пересчета ДЧХ в УЧХ. оценка УЧХ по ДАСФ-модели (треугольники), результаты прямых измерений угла места на трех частотах вещательных станций ВВС 11820, 15555. 17870 кГц, штрихами показаны погрешности

расчета угла места, обусловленные неточностью временной синхронизации Трасса Кипр-Ростов-на-Дону, 21 02 2004 г , 13 35 ит

Экспериментально подтверждена разработанная методика подавления влияния многолучевости на измерения двумерных угловых координат ИРИ интерферо-метрическими методами путем углового статистического усреднения в частотно-временной области существования сигнала Показано, что предложенный способ подавления влияния многолучевости уменьшает дисперсию угловых координат ИРИ до 10 раз

На основе измерения углов прихода ДКМВ в заходиые часы суток и сопоставления наблюдаемых эффектов с результатами регистрации угловых характеристик сигналов ракурсного рассеяния в условиях искусственного воздействия на ионосферу мощным контролируемым излучением установлены особенности рассеяния сигналов при прохождении терминатора на высотах области Р Показано, что сигнал, принимаемый после захода, часто не связан с эффектами рассеяния вперед на ионосферных неоднородностях, а обусловлен эффектами возвратно-наклонного рассеяния на неровностях земной поверхности

Приведены результаты экспериментальных исследований угловых характеристик ДКМВ, выполненных в период 2002-2005 гг на трассах различной ориентации и протяженностью от 250 км до 6500 км Обнаружены и измерены девиации пеленга, обусловленные влиянием горизонтальных градиентов электронной концентрации в восходно-заходные часы суток, а также влиянием ПИВ Показано, что использование ДАСФ-модели ионосферного радиоканала, корректируемой по эффективному индексу солнечной активности, позволяет решить задачу однопозици-онного местоопределения координат ИРИ с погрешностью по дальности около 10% При этом средний азимут ИРИ, найденный на основе траекторных расчетов с учетом коррекции регулярных девиаций пеленга, обусловленных влиянием геомагнитного поля и горизонтальных градиентов электронной концентрации, отклоняется от истинного значения на величину не более 0 Г Сделан вывод, что экспериментально измеренные УЧХ хорошо согласуются с результатами моделирования на основе ДАСФ-модели и подтверждают корректность выдвинутых и заложенных в ее основу положений

ОСНОВНЫЕ РЕ $УЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 На основе теоретических и экспериментальных исследований создана адаптивная структурно-физическая модель Она включает два блока Первый - модель пространственного распределения электронной концентрации на основе 1Я1-2001, адаптируемая к текущим данным вертикального и наклонного зондирования Второй - геометрооптический метод расчета характеристик распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере, свободный от ограничений,

которые связаны с особыми точками расширенной системы лучевых уравнений Модель позволяет учитывать реальные механизмы формирования поля отраженных от ионосферы ВЧ волн и диагностировать радиоканал путем решения обратных задач методом подгонки

2 Разработана имитационная модель, позволяющая описывать временные, частотные, пространственные вариации радиоканала на основе динамически меняющейся передаточной характеристики Она использована для анализа 200 ООО сеансов измерений характеристик сигналов с высокостабильной частотой и 500 000 ЛЧМ-сеансов На этой основе оценены все основные параметры радиоканала мо-довая и лучевая структура, уровень и доплеровское смещение каждой моды, показатель мутности, дистанционно-частотные, амплитудно-частотные и угловые-частотные характеристики

3 Разработаны приближенные методы учета влияния магнитного поля и горизонтальных градиентов электронной концентрации при расчете ДЧХ, УЧХ, МПЧ трассы пространственного ослабления и ионосферного столкновительного поглощения, позволившие повысить вычислительную эффективность модели связного ионосферного радиоканала.

4 Разработан алгоритм пропускания сигнала через канал с динамически изменяющейся передаточной характеристикой, работающий в спектральной области с разбиением обрабатываемой последовательности на группы отсчетов (кадры) и обеспечивающий непрерывность импульсной характеристики ионосферного фильтра на границах соседних кадров, благодаря чему становится возможным использование быстрых методов обработки сигналов

5 Создана математическая модель процесса ЛЧМ-зондирования ионосферы и на основе метода имитационного зондирования с помощью ДАСФ-модели показано что метод наклонного ЛЧМ-зондирования в условиях временного разделения позволяет определять амплитуды парциальных лучей с погрешностью, не превышающей 10%, групповые задержки с погрешностями около 5 мкс, а их фазы с ошибкой не более 15° Доказана возможность построения многоканального комплекса наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, позволяющего наряду с традиционно измеряемыми ДЧХ и АЧХ радиоканала получать угловые-частотные характеристики разделенных парциальных лучей корреляционно-интерферометрическим методом

6 На основе анализа методами асимптотических разложений динамической передаточной характеристики радиоканала введены физически обоснованные не зависящие от свойств зондирующих сигналов понятия, характеризующие интегральные дисперсионные свойства ионосферы по частоте, времени и в пространственной области полоса когерентности, время стационарности, пространственная полоса когерентности, исследованы их вариации в различных гелио- и геофизических условиях распространения Эти характеристики использованы для определе-

ния границ частотно-пространственно-временных выборок при обработке экспериментальных данных НЗ узкополосными и широкополосными сигналами без существенных потерь точности

7 Применительно к обработке сигналов, отраженных от ионосферы, развит многооконный метод спектрального оценивания основных энергетических, временных, частотных характеристик ВЧ волн С его помощью проведена селекция лучевой структуры сигнала и для каждого луча исследованы частотно-временные характеристики разделенных зеркальных и рассеянных компонент сигналов, отраженных от спокойной, естественно и искусственно возмущенной ионосферы, на наклонных трассах протяженностью до 6500 км Одновременно предложен гисто-граммный метод оценки спектральной плотности шума в полосе приема Установлено доминирование зеркальных компонент сигнала над рассеянными

8 Для обработки результатов наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы на основе модифицированного многооконного метода спектрального анализа предложен способ выделения отдельных частотно-временных ветвей на ДЧХ и АЧХ, соответствующих различным модам и лучам распространения, а на его основе разработаны алгоритмы многоуровневой пороговой очистки ионограмм НЗ, автоматического определения интервалов многолучевости, ННЧ и МНЧ отдельных мод распространения, количества лучей, формирующих радиоканал на контролируемых частотах, и их параметров (амплитуды, полосы когерентности, коэффициента мутности, отношения сигнал-шум)

9 Для систем с пространственно разнесенным приемом разработаны новые методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, для систем пеленгования предложен метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерферометрических угломерных комплексов Они позволяют повысить точность измерений углов прихода ДКМВ до 10 раз

10 Установлено, что на среднеширотных трассах протяженностью до 3000 км на частотах меньших 0 95 от МПЧ дополнительного затухания по отношению к столкновительным потерям не существует Для прогнозирования напряженности поля КВ передатчиков достаточно использовать газокинетическую модель эффективной частоты соударений электронов

11 Методом имитационного НЗ экспериментально исследованы статистические свойства ДКМВ полей в зоне приема, характеризуемые временной, частотной и пространственной корреляционными функциями, функцией распределения флук-туаций амплитуды и фазы суммарного поля, а также первыми четырьмя моментами одномерной функции распределения амплитуды

12 На трассах средней протяженности в спокойных ионосферных условиях обнаружен, проанализирован и объяснен эффект модуляции амплитуды лучей Пе-дерсена отдельных магнитоионных компонент влиянием вертикальных расслоений

плазмы в области К (вертикальный масштаб -200 м, горизонтальный - несколько километров) Предложено использовать указанный эффект для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы

13 Разработан новый метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) по результатам наблюдения за динамикой ¿-образований на следах лучей Педерсена на ионограммах наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы Метод основан на решении обратной нелинейной задачи, связанной с обращением ЛЧМ-ионограммы в модельное пространственное распределение электронной концентрации Его результаты не противоречат традиционным методам диагностики

14 Разработаны способы построения современных цифровых программно-аппаратных систем для комплексного измерения временных, частотных, угловых характеристик ДКМВ на трассах наклонного зондирования ионосферы многочастотный комплекс измерения характеристик распространения на мононесущей частоте комплекс приема и обработки сигналов ЛЧМ-зондирования, комплекс измерения угловых характеристик с возможностью однопозиционного местоопределе-ния

15 В течение 2002-2006 гг выполнены непрерывные круглосуточные комплексные измерения характеристик распространения на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации в спокойных, естественно возмущенных геофизических условиях и с учетом воздействия на ионосферу мощным контролируемым радиоизлучением Измерения включали оценки энергии зеркальных и рассеянных компонент сигналов, доплеровских смещений частоты, спектрального уровня шумов в полосе приема, корреляционных функций, одномерных функций распределения, статистических характеристик флуктуации амплитуд сигнала, диапазона частотного и временного рассеяния зеркальной и рассеянной компонент, дистанционно-частотных, амплитудно-частотных, угловых-частотных характеристик Проведено имитационное моделирование экспериментов с учетом адаптации ДАСФ-модели к реальным гелио- и геофизическим условиям Показано, что разработанная модель адекватно описывает все основные процессы, оказывающие существенное влияние на формирование поля ДКМВ в зоне приема.

16 Экспериментально и методом адаптивного моделирования исследовано воздействие всплесков рентгеновского излучения на нижнюю ионосферу, приводящее к внезапному росту электронной концентрации и внезапному поглощению коротких волн С использованием ДАСФ-модели ионосферного канала исследована динамика изменения во времени модельных профилей электронной концентрации в нижней ионосфере, рассчитанных по результатам поглощения коротких радиоволн на трассе Москва-Ростов-на-Дону во время рентгеновской вспышки 20 января 2005 г Показано, что для момента времени соответствующего максималь-

ному значению потока вспышки рентгеновского излучения электронная концентрация в нижней ионосфере увеличилась до 100 раз

17 Разработана методика пересчета ДЧХ в УЧХ Экспериментально показано, что УЧХ, вычисленные по результатам НЗ непрерывными ЛЧМ-сигнапами, могут использоваться для калибровки систем пеленгации, размещенных стационарно или на подвижных носителях

18 Экспериментально исследовано влияние регулярных горизонтальных градиентов электронной концентрации и ПИВ на девиации пеленга Средний азимут ИРИ, найденный на основе траекторных расчетов с учетом коррекции регулярных девиаций пеленга, обусловленных влиянием геомагнитного поля и горизонтальных градиентов электронной концентрации, отклоняется от истинного значения на величину не более 0 Г

19 Теоретически на основе разработанной ДАСФ-модели и экспериментально на трассах различной протяженности и ориентации в различных гелио- и геофизических условиях определены потенциальные точности решения задачи однопо-зиционного местоопределения ИРИ Показано, что использование современных эмпирических моделей ионосферы, корректируемых по уровню солнечной активности, позволяет решить задачу однопозиционного местоопределения координат ИРИ с погрешностью по дальности около 10% Перемещающиеся ионосферные возмущения приводят к флуктуациям пеленга ДКМВ на среднеширотных трассах протяженностью 1000-3000 км с типичным значением среднеквадратического отклонения Г - 2°

20 Исследованы угловые характеристики рассеянного поля в естественных условиях и в условиях модификации среднеширотной ионосферы нагревным стендом "Сура" Они позволили установить и интерпретировать объемный эффект рассеяния радиоволн при прохождении солнечного терминатора

21 Показано, что полученные экспериментальные характеристики вполне согласуются с результатами имитационного адаптивного моделирования и могут служить доказательством правильного выбора основных положений, на которых базируется разработанный метод расчета пространственно-временных полей ДКМВ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Goodman J М HF Communication Science and Technology -New York. Van Nostrand Reinhold, USA, 1992 -63 lp

2 Goodman J, Ballard J , Sharp E A long-term investigation of the HF communication channel over middle-and high-latitude paths// Radio Sei 1997 V 32, N4 P 1705-1715

3 Алехин Ю H , Шаронин С Г Современные ВЧ радиокоммуникационные системы - достойная альтернатива спутниковой связи//Сети 1996 №8 С 39-43

4 Гершман Б H , Ерухимов Jl M , Яшин Ю А Волновые явления в ионосфере и космической плазме -М Наука, 1984 -392с

5 Гинзбург В Л Распространение электромагнитных волн в плазме -М Наука, 1967 -683с

6 Девис К Радиоволны в ионосфере -М Мир, 1973 -502с

7 Филипп H Д, Блаунштейн H Ш , Ерухимов Л M , Иванов В А , Урядов В П Современные методы исследования динамических процессов в ионосфере Кишинев ШТИИНЦА 1991 -288 с

8 Афраймович Э Л GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли / Э Л Афраймович, H П Перевалова -Иркутск ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006 -480с

9 Gething Р J D Radio direction finding and superresolution - London Peter Peregrinus Ltd, 1990 -365p

10 Попов A В , Цедил и на Е Е , Черкашин Ю H Новые методы расчета коротковолновых радиотрасс // В кн Электромагнитные и плазменные процессы от Солнца до ядра Земли -М Наука 1989 С 146-162

11 Сажин В И Гибридное моделирование распространения декаметровых радиоволн//Дисс дф-мн Иркутск ИГУ 2001 -250с

12 Афраймович ЭЛ Интерференционные методы радиозондирования ионосферы -М Наука 1982 -198с

13 Ю А Кравцов, Ю И Орлов Геометрическая оптика неоднородных сред -М Наука 1971,-116с

14 Danilkin N Р , Denisenko Р F , Barabashov В G , Vertogradov G G Electron collision frequency and HF waves atténuation in the ionosphère // 1 J Geomagn and Aeron V 5, GI3009, doi 10 1029/2004GI000081, 2005 -I3p

15 Томсон ДДж Спектральное оценивание и гармонический анализ // ТИИЭР 1982 Т 70, №9 С 171-219

16 Вертоградов Г Г, Мятежников Ю П Многооконный метод спектрального анализа сигналов, отраженных от ионосферы // Геомагн и аэрономия 2004 Т 44, №3, С 357-371

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Барабашов Б Г, Вертоградов Г Г Расчет максимально применимых частот КВ линий связи с учетом магнитного поля Земли // Радиотехника 1981 Т 36, №12 С 35-37

2 Аврамиди И Г, Барабашов Б Г, Вертоградов Г Г Способ снижения влияния многолучевости на точность определения углов прихода радиоволн // Радиотехника 1983, №9 С 69-73

3 Денисенко П Ф , Водолазкин В И , Вертоградов Г Г Пространственное ослабление радиоволн при вертикальном зондировании ионосферы // Геомагн и аэрономия 1986 Т 26, №2 С 322-325

4 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г Решение обратной задачи вертикального зондирования на основе уравнения Вольтера 2 рода // Геомагн и аэрономия 1987 Т 27, №3 С 507-509

5 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г , Хонду А А Оценка эффеективности использования вертикального зондирования в угломерно-дальномерных комплексах диапазона декаметровых радиоволн//Радиотехника. N9 С 3-7 1987

6 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г Обобщение теоремы эквивалентности по поглощению декаметровых радиоволн на случай сферической магнитоактивной ионосферы//Труды НИИР 1989 №2 С 50-54

7 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г Динамическая адаптивная модель связного декаметрового канала//Радиотехника 1995 №12 С 29-32

8 Барабашов Б Г, Вертоградов Г Г Моделирование работы и оценка потенциальных возможностей ионозонда с линейной частотной модуляцией для прогнозирования КВ радиотрасс // Труды НИИР Сб ст -М Радио и связь, 1996 -116с С 56-61

9 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ионосферного радиоканала // Математическое моделирование 1996 Т 8 № 2 С 3-18

10 Барабашов Б Г, Вертоградов Г Г Определение времени стационарности ионосферного радиоканала//Труды НИИР Сб ст -М Радио и связь, 1997 -136с С 104-111

11 Барабашов Б Г , Вертоградов Г Г Исследование статистических и корреляционных характеристик полей ДКМВ на основе структурно-физического моделирования//Труды НИИР Сб ст -М Радио и связь, 1998 -114с С 89-95

12 Вертоградов Г Г Имитатор широкополосного ионосферного радиоканала// Радиотехника и электроника. Т 48, №11 2003 С 1322-1329

13 Вертоградов Г Г Имитатор декаметрового радиоканала//Изв вузов Радиоэлектроника Т 48, №11 2003 С 1322-1329

14 Вертоградов Г Г, Минеев ДА Имитатор узкополосного ионосферного радиоканала // Изв вузов Сев -Кавк регион Естеств Науки 2003 №3 С 45-50

15 Урядов В П , Куркин В И , Вертоградов Г Г , Вертоградов В Г , Понятое А А , Пономарчук С Н Особенности распространения КВ сигналов на средних широтах в условиях геомагнитных возмущений // Изв вузов Радиофизика 2004 Т 47, № 12 С 1041-1056

16 Урядов В П , Вертоградов Г Г, Вертоградов В Г, Понятов А А , Фролов В Л Радарные наблюдения искусственной ионосферной турбулентности во время магнитной бури // Изв вузов Радиофизика 2004 Т 47, №9 С 722-738

17 Вертоградов Г Г, Мятежников ЮП, Урядов ВП, Розанов С В Комплексное экспериментальное оценивание характеристик распространения КВ сигналов на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации // Изв вузов Радиофизика. 2004 Т 47, №1 С 15-31

18 Вертоградов Г Г , Кондаков Е В Ошибки решения обратной задачи одноточечного местоопределения, обусловленные погрешностями прогнозирования состояния ионосферы // Геомагн и аэрономия 2003 Т 43, №6, С 799-803

19 Вертоградов Г Г , Кондаков Е В Уменьшение влияния многолучевости на точность определения углов прихода интерферометрическим методом // Радиотехника 2003, №1 С 86-90

20 Вертоградов Г Г, Кондаков Е В Экспериментальное исследование ошибок однопозиционного местоопределения в ДКМВ диапазоне с использованием модели 1111//Изв вузов Сев-Кавк регион Естественные науки 2004 № 1 С 16-21

21 Вертоградов Г Г , Мятежников Ю П Многооконный метод спектрального анализа сигналов, отраженных от ионосферы // Геомагн и аэрономия 2004 Т 44, №3 С 357-371

22 Вертоградов Г Г, Урядов В П , Вертоградов В Г Наклонное зондирование и моделирование ионосферного коротковолнового канала // Изв вузов Радиофизика 2005 Т 48, № 6 С 455-471

23 Денисенко П Ф , Вертоградов Г Г , Вертоградов В Г Сказик А И Дополнительные энергетические потери высокочастотных волн в ионосфере вблизи максимально применимой частоты // Электромагнитные волны и электронные системы 2005 Т 10, №5 С 67-70

24 Вертоградов Г Г, Вертоградов В Г, Урядов В П Широкополосное ослабление коротких радиоволн на среднеширотных трассах во время рентгеновских вспышек в январе 2005 года//Изв вузов Радиофизика 2006 Т50,№1 С 1-8

25 Вертоградов Г Г Прогнозирование энергетических характеристик сигналов, отраженных от ионосферы, на основе модели 1111-2001 // Электромагнитные волны и электронные системы 2006 Т11,№5 С 28-31

26 Денисенко П Ф , Вертоградов Г Г , Шевченко В Н , Кузнецов Е В Использование радиодиагностики ионосферы в задаче пеленгации источников дека-метрового излучения // Электромагнитные волны и электронные системы 2006 Т 11, №5 С 24-27

27 Бархатов Н А , Ревунов С Е , Вертоградов Г Г , Вертоградов В Г , Валов В А , Урядов В П Прогнозирование максимально наблюдаемой частоты ионосферного КВ-канала методом искусственных нейронных сетей // Геомагн и аэрономия 2006 Т46, №1 С 88-98

28 Вертоградов Г Г, Урядов В П , Вертоградов В Г , Мониторинг волновых возмущений методом наклонного зондирования ионосферы // Изв вузов Радиофизика 2006 Т 49, №3 С 1015-1029

29 Л М Каган, М Дж Николлс, М К Келли, В Л Фролов, В В Беликович, Н В Бахметьева, Г П Комраков, Д И Недзветский, В П Урядов, Ю М Ямпольский, В Г Галушко, А В Колосков, А В Зализовский, С Б Кащеев, Н Ф Благовещенская, В А Корниенко, Т Д Борисова, А В Гуревич, Г Г Вертоградов, В Г Вертоградов, Т С Трондсен, Е Донован Оптическая и радиочастотная диагностика ионосферы над нагревным стендом Сура. Обзор результатов // Радиофизика и Радиоастрономия 2006 Т 11, №3 С 221-241

30 Вертоградов Г Г , Урядов В П , Вертоградов В Г , Шевченко В Н Исследование угловых-частотных характеристик КВ-волн при наклонном ЛЧМ-зондировании ионосферы// Электромагнитные волны и электронные системы 2007 Т 12, №5 С 25-32

31 Фролов В Л , Бахметьева Н В , Беликович В В , Вертоградов Г Г , Вертоградов В Г , Комраков Г П , Котик Д С , Митяков Н А , Поляков С В , Рапопорт В О , Сергеев Е Н , Терещенко Е Д , Толмачева А В , Урядов В П , Худокон Б 3 Модификация ионосферы Земли мощным коротковолновым радиоизлучением // Успехи физических наук 2007 Т 177, №3 С 330-340

32 Патент №2207583 Российской Федерации 7G01S 3/00, 3/14, 3/74 Способ пеленгации множества источников радиоизлучения, одновременно попадающих в полосу приема / Шевченко В Н , Вертоградов Г Г, Иванов Н М , Берсенев К В За-явл 29 11 2001 Опубл 27 06 2003 Бюл№18 -12с

33 Патент №2150122 Российской Федерации 7G01S 3/14, 5/04 Способ определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения / Шевченко В Н , Вертоградов Г Г , Иванов Н М Заявл 06 04 1999 Опубл 27 05 2000 Бюл №15 -7 с

34 Патент №2190236 Российской Федерации 7G01S 5/04 Способ обнаружения и определения двухмерного пеленга и частоты источников радиоизлучения / Шевченко ВН, Емельянов ГС, Вертоградов Г Г Заявл 13 09 2000 Опубл 27 09 2002 Бюл №27 -8 с

35 Патент №2285934 Российской Федерации МПК G01S 5/04 Способ одно-позиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков / Вертоградов Г Г , Вертоградов В Г , Кондаков Е В , Шевченко В Н Заявл 15 06 2004 Опубл 20 10 2006 Бюл №29 -9 с

36 Патент №2287169 Российской Федерации МПК G01S 13/02 Способ радиоконтроля / Вертоградов Г Г, Вертоградов В Г, Шевченко В Н Заявл 15 06 2004 Опубл 10 11 2006 Бюл №31 -II с

37 Патент №2285935 Российской Федерации МПК G01S 5/04 Способ многопозиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков / Вертоградов ГГ, Вертоградов В Г, Шевченко ВН Заявл 15 06 2004 Опубл 20 10 2006 Бюл №29 -15 с

38 Патент №2284043 Российской Федерации МПК G01S 5/04 Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах / Шевченко В H , Вертоградов Г Г , Бессонов С В , Минеев Д А Заявл 23 03 2005 Опубл 20 09 2006 Бюл №26 -12 с

39 Патент №2285936 Российской Федерации МПК G01S 5/04 Способ обнаружения источников радиоизлучения со скачкообразным изменением частоты / Вертоградов Г Г , Викулов П H , Иванов H M , Шевченко В H Заявл 15 06 2004 Опубл 20 10 2006 Бюл №29 -16 с

40 Патент №2286583 Российской Федерации МПК G01S 5/04 Способ обнаружения и локализации сложных сигналов / Вертоградов Г Г , Викулов П H , Иванов H M Шевченко В H Заявл 23 03 2005 Опубл 27 10 2006 Бюл №30 -16 с

41 Vertogradov G G, Vertogradova EG The computer simulation of the HF-channel// Proceeding of ICAP'11-P480, Manchester, UK, 17-20 April, 2001 IEE 2001

V 2 P 797-801

42 Barabashov, В , Vertogradov G , Burdukov M , Pelevin О , Evaluation of shot and medium-length ionospheric radiopaths// Proceeding of ICAP'l 1-P480, Manchester UK, 17-20 April, 2001 IEE 2001 VI P 160-164

43 Uryadov V P , Vertogradov G G , Vertogradov V G , Ponyatov A A , Frolov

V L Ionospheric effects of the magnetic storm on 18-22 August 2003 according to the data of HF sounding of the artificial ionospheric turbulence // I J Geomagn and Aeron 2004 V 5 GI1007, doi 10 1029/2003GI000059

44 Damlkin N P , Denisenko P F , Barabashov В G , Vertogradov G G Electron collision frequency and HF waves attenuation in the ionosphere// 1 J Geomagn and Aeron V 5, G13009, doi 10 1029/ 2004GI000081, 2005 -13p

45 Uryadov V P, Ponyatov A A, Vertogradov G G, Vertogradov V G , Kurkin

V I, Ponomarchuk S N Dynamics of the aural oval during geomagnetic disturbances observed by oblique sounding of the ionosphere in the Eurasian longitudinal sector // I J Geomagn and Aeron 2005 V 6, GI1002, doi 10 1029/ 2004GI000078, 2005 -13p

46 Blagoveshchenskaya N F , Bonsova T D , Kornienko V A , Moskvin I V Rietveld M T , Frolov V L, Uryadov V P , Kagan L M , Yampolski Yu M , Galushko

V L , Koloskov A V , Kasheev S В , Zalizovski A V , Vertogradov G G , Vertogradov

V G , Kelley M С Probing of medium-scale traveling ionospheric disturbances using HF-induced scatter targets//Ann Geophys 2006 V 24 P 1-13

47 Vertogradov G G , Vertogradov V G , Uryadov V P Oblique chirp sounding and modeling of ionospheric HF channel at paths of different length and orientation// I J Geomagn and Aeron 2007 V 7, GI2002, doi 10 1029/ 2006GI000143

Печать цифровая Бумага офсетная Гарнитура сТаймс» Формат 60x84/16 Объем 1,6 уч -иад -л Заказ № 182 Тираж 100 аю Отпечатано а КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г Росгоа-на-Дону, ул Суворова, 19, тел 247-34-88

ВВЕДЕНИЕ.

1. Подходы к описанию ионосферного радиоканала.

1.1. Общие принципы описания каналов связи и их классификация.

1.2. Математическое описание сигналов на выходе каналов связи.

1.2.1. Каналы с детерминированными параметрами.

1.2.2. Каналы со случайными параметрами и аддитивной помехой.

1.2.3. Радиоканалы со случайной структурой.

1.2.3.1. Канал с дискретной многолучевостью.

1.2.3.2. Радиоканал с замираниями селективными по частоте.

1.2.3.3. Радиоканал с замираниями селективными по времени.

1.2.4. Представление непрерывных каналов на основе стохастических дифференциальных уравнений.

1.2.4.1. Радиоканалы с сосредоточенными параметрами.

1.2.4.2. Описание радиоканалов на основе стохастических дифференциальных уравнений.

1.2.4.3. Представление случайных полей в пространственно-временных радиоканалах.

1.3. Структурно-физическое описание радиоканалов.

2. Экспериментальные предпосылки описания ионосферного канала на основе структурно-физического подхода.

2.1. Экспериментальные данные, полученные различными методами радиозондирования ионосферы.

2.1.1. Результаты зондирования широкополосными сигналами.

2.1.2. Результаты комплексных экспериментов.

2.1.3. Исследования отдельных характеристик распространения.

2.1.4. Исследования особенностей распространения декаметровых радиоволн на основе доплеровских и ЛЧМ-радаров.

2.1.5. Распределения амплитуд, фаз и углов прихода.

2.1.5.1. Некоторые теоретические результаты.

2.1.5.2. Экспериментальные результаты.

2.1.5.3. Изменения фазы.

2.2. Волновые возмущения в среднеширотной ионосфере.

2.2.1. Вероятность наблюдения ПИВ.

2.2.2. Спектральный состав ВВ.

2.2.3. Пространственные характеристики ВВ.

2.2.4. Фазовые скорости ПИВ.

-52.2.5. Амплитуда вариаций электронной плотности ВВ.

2.2.6.Рекомендации по моделированию волновых возмущений.

2.3. Другие возмущения.

2.4. Выводы.

3. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ДКМ-канала.

3.1. Основные положения структурно-физической модели ионосферного радиоканала и возможные подходы к ее реализации.

3.2. Структурно-физическая модель ионосферного канала на основе метода геометрической оптики для нестационарной неоднородной анизотропной ионосферы.

3.2.1. Постановка задачи и лучевые уравнения.

3.2.2. Особенности решения лучевых уравнений для крутопадающих на ионосферу траекторий.

3.2.3. Краткая характеристика алгоритма и программы расчета лучевых траекторий.

3.2.4. Модель горизонтально-неоднородной нестационарной магнитоактивной ионосферы.

3.2.4.1. Пространственное распределение электронной концентрации в ионосфере.

3.2.4.2. Частота соударений электронов и затухание декаметровых волн в ионосфере.

3.2.4.3. Модель геомагнитного поля.

3.2.4.4. Учет отражений от спорадического слоя Es.

3.2.5. Решение граничной задачи и способ определения МПЧ трассы.

3.3. Приближенные методы расчета характеристик распространения.

3.3.1. Расчет характеристик ионосферного канала на основе эквивалентных траекторий.

3.3.2. Построение структурно-физической модели ионосферного канала на основе методов типа рефракционного интеграла.

3.3.3. Модель канала на основе упрощенного метода характеристик.

3.3.3.1. Расчет траектории луча.

3.3.3.2. Модель горизонтально-неоднородной нестационарной ионосферы.

3.3.3.3. Приближенные методы учета влияния на характеристики распространения геомагнитного поля.

3.3.3.4. Решение граничной задачи и способ определения МПЧ трассы.

3.4. Расчет частотных и временных характеристик радиоканала.

3.4.1. Представление передаточной характеристики ионосферного радиоканала и ее пространственно-частотно-временное разложение.

3.4.2. Подходы к построению компьютерного имитатора КВ-канала.

3.4.3. Компьютерный имитатор узкополосного ионосферного КВ-канала.

3.4.4. Имитационное моделирование узкополосного радиоканала.

3.4.5. Расчет частотных и временных характеристик широкополосного ионосферного канала.

3.4.6. Процесс имитационного моделирования широкополосного канала.

3.5. Область применения ДАСФ-модели ионосферного радиоканала и примеры имитационного моделирования.

3.6. Выводы.

4. Исследование характеристик распространения с использованием динамической адаптивной структурно-физической модели ионосферного радиоканала.

4.1. Влияние дисперсионных свойств и нестационарности ионосферной плазмы на характеристики радиоканала.

4.1.1. Полоса когерентности ионосферного канала по частоте.

4.1.2. Исследование работы и оценка потенциальных возможностей ЛЧМ-ионозонда.

4.1.3. Определение времени стационарности ионосферного радиоканала.

4.1.3.1. Спектр передаточной характеристики по медленному времени.

4.1.3.2. Определение времени стационарности ионосферного радиоканала

4.1.3.3. Результаты численного моделирования.

4.1.4. Определение пространственной полосы когерентности.

4.1.4.1. Пространственный спектр передаточной характеристики.

4.1.4.2. Результаты численного моделирования.

4.2. Исследование частотных и корреляционных характеристик ионосферного канала.

4.2.1. Временные вариации характеристик ионосферного канала.

4.2.2. Пространственные вариации характеристик ионосферного канала.

4.2.3. Оценка радиуса пространственно-временной корреляции.

4.3. Исследование статистических и корреляционных характеристик полей декаметровых волн.

4.3.1. Условия моделирования.

4.3.2. Методика численного эксперимента.

4.3.3. Результаты и их анализ.

4.4. Способ частотно-временной локализации сигналов.

4.5. Ошибки решения обратной задачи однопозиционного местоопределения, обусловленные погрешностями прогнозирования состояния ионосферы.

-74.5.1. Коррекция параметров ионосферной модели по данным однопозиционного местоопределения реперных источников.

4.5.2. Использование данных радиозондирования ионосферы в задаче пеленгации.

4.5.3. Использование адаптивных моделей ионосферы в задаче пеленгации и однопозиционного местоопределения.

4.6. Уменьшение влияния многолучевости на точность определения углов прихода интерферометрическими методами.

4.7. Выводы.

5. Комплексные экспериментальные исследования и моделирование ионосферного КВ-канала на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации.

5.1. Спектральное оценивание характеристик распространения ионосферных радиоволн.

5.1.1. Спектральный метод оценивания параметров ионосферного канала

5.1.2. Методика и условия измерений характеристик непрерывных узкополосных сигналов, отраженных от ионосферы.

5.1.3. Экспериментальное оценивание характеристик сигналов, отраженных от ионосферы.

5.1.4. Экспериментальная проверка прогнозирования энергетических характеристик распространения ДКМВ.

5.1.5. Оценка статистических свойств характеристик сигналов, отраженных от ионосферы.

5.2. Наклонное ЛЧМ-зондирование ионосферы и адаптивное моделирование.

5.2.1. Методы спектрального оценивания разностного сигнала.

5.2.1.1. Способ оцифровки разностного сигнала.

5.2.1.2. Многооконный метод оценки спектральной плотности мощности разностного сигнала.

5.2.1.3. Методика выделения мод распространения и очистка ЛЧМ-ионограмм.

5.2.2. Исследование характеристик КВ-канала на основе наклонного ЛЧМ-зондирования и моделирования.

5.2.2.1. Аппаратура и методика обработки данных.

5.2.2.2. Результаты наблюдений.

5.2.2.3. Моделирование и обсуждение.

5.2.2.4. Эффекты аномальных потерь в окрестности МПЧ магнитоионных компонент.

5.3. Исследование угловых характеристик декаметровых радиоволн и однопозиционное местоопределение источников радиоизлучения.

5.3.1. Способ построения широкополосного однопозиционного многоканального пеленгатора-дальномера КВ диапазона.

5.3.1.1. Требования к аппаратуре.

5.3.1.2. Алгоритм обнаружения и локализации источников по времени, частоте и в пространстве угловых координат.

5.3.1.3. Алгоритм выделения доминирующего луча.

5.3.1.4. Однопозиционное местоопределение ИРИ.

5.3.2. Исследование угловых характеристик декаметровых волн по результатам комплексных экспериментов.

5.3.4. Экспериментальная оценка ошибок решения обратной задачи однопозиционного местоопределения, обусловленных погрешностями прогнозирования состояния ионосферы.

5.3.4.1. Используемая аппаратура и условия эксперимента.

5.3.4.2. Результаты экспериментальной оценки погрешностей однопозиционного местоопределения.

5.4. Выводы.

В современных условиях высоких технологий роль ионосферного КВ-канала непрерывно возрастает [1-3]. Под ионосферными мы имеем ввиду радиоканалы для связи, пеленгации, локации. В связи с огромной изменчивостью радиоканала [4-10], необходимо решение многопараметрической задачи: определение количества мод распространения, учет вариаций амплитуд и фаз каждой из них, тонкой пространственно-временной структуры поля в зоне приема [9-12]. В настоящее время известно достаточно большое количество работ, описывающих ионосферное распространение радиоволн [4-13]. Однако в них глубоко проработаны отдельные аспекты, в частности, учет влияния регулярных вариаций ионосферных параметров на характеристики КВ в основном решена.

Наибольшую трудность представляет учет случайных факторов: перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), явления Б-рассеяния, случайных естественных и искусственных неоднородностей электронной концентрации. Учет влияния ПИВ может быть осуществлен в геометрооптиче-ском приближении [13]. Задача учета рассеяния на неоднородностях крайне сложна и, как нам представляется, для практической реализации может быть решена в феноменологическом приближении [1,2].

Задача еще более усложняется, т.к. в последнее время наблюдается устойчивая тенденция по возрастанию требований к характеристикам систем передачи сообщений (СПС) и устройствам обработки сигналов (УОС), к их надежности и производительности [3]. Наряду с СПС, использующих новые виды сигналов и способы их кодирования, разрабатываются системы связи и системы пеленгации с адаптацией, с пространственно-, частотно-, поляриза-ционно-временной обработкой полей. Наиболее широкое применение они находят при разработке современных цифровых программно-аппаратных комплексов [3,9,10,14-20].

Современное состояние экспериментальной базы, основанной на современных цифровых программно-аппаратных средствах, позволяет провести комплексные исследования [7-10,13]. Подобные экспериментальные целенаправленные исследования дорогостоящи. Поэтому при их планировании необходимо уметь предсказывать, т.е. моделировать ожидаемые результаты.

В общем случае такое моделирование должно объединять в себе прогноз состояния ионосферы, данные о геомагнитном поле, прогноз поля помех, методы расчета максимально применимой частоты (МПЧ), модовой и лучевой структуры сигнала, возможность определения траекторных и энергетических характеристик отдельных лучей, способов восстановления статистических, корреляционных, временных, пространственных, поляризационных характеристик интерференционного поля в зоне приема. В итоге модель должна обеспечивать получение амплитудно- и фазочастотних характеристик канала и их динамику в частотно-пространственно-временной области.

Неоценимые данные такая модель способна дать и при интерпретации новых результатов, полученных во время комплексных экспериментальных исследований на основе вертикального (ВЗ) и наклонного зондирования (НЗ) ионосферы узкополосными и широкополосными сигналами в различных ге-лио- и геофизических условиях. В том числе в условиях естественной и искусственной возмущенности ионосферной плазмы на ее основе могут быть разработаны новые методы мониторинга подобных возмущений и оценки их основных частотных, временных, пространственных параметров.

В связи с этим исследования, приведенные в диссертации, преследовали следующие цели:

1. Разработку адаптивного метода расчета пространственно-временных полей ДКМВ, обладающего не только прогностическими возможностями, но и позволяющего определять динамически изменяющиеся квазимгновенные передаточную и импульсную функции ионосферного радиоканала, а также статистические, частотные, пространственные характеристики сигналов, отраженных от ионосферы.

2. Теоретическое исследование свойств пространственно-временных полей ДКМВ в заданной частотно-пространственно-временной области на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации.

3. Развитие спектральных методов комплексных измерений статистических, частотных, пространственных и временных характеристик сигналов, отраженных от ионосферы.

4. Комплексные экспериментальные исследования характеристик распространения ДКМВ на основе развитого спектрального подхода к оценке характеристик распространения и адаптивного метода расчета полей ДКМВ. Проверка основных положений развитых методов.

5. Разработка методов мониторинга пространственно-временной структуры невозмущенной, естественно и искусственно возмущенной ионосферы на основе комплексных измерений характеристик сигналов и адаптивного метода расчета поля ДКМВ в зоне приема.

Поставленные цели предполагали решить следующие задачи:

1. Выполнить аналитический обзор современных подходов к моделированию ионосферного радиоканала и на этой основе разработать общую классификацию моделей КВ-канала; определить место разрабатываемой модели в общей иерархии.

-112. Осуществить анализ имеющихся экспериментальных данных по распространению высокочастотных волн (ВЧ волн) в неоднородной магнито-активной ионосфере и сформулировать основные положения, на которых должна базироваться разрабатываемая модель.

3. На основе сформулированных положений разработать эффективные в вычислительном отношении методы расчета и прогнозирования основных частотных характеристик распространения радиоволн, отраженных от ионосферы, учитывающих трехмерную неоднородность и анизотропию ионосферной плазмы.

4. Развить современные методы цифровой обработки сигналов, отраженных от ионосферы, и создать на их основе программно-аппаратные средства для проведения комплексных экспериментальных исследований статистических, частотных, временных, пространственных, энергетических и угловых характеристик распространения ДКМВ.

5. Провести комплексные экспериментальные исследования характеристик распространения ВЧ волн на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации в условиях спокойной, возмущенной и искусственно возмущенной ионосферы.

6. Разработать динамическую структурно-физическую модель (ДАСФ-модель) радиоканала и протестировать ее в натурных экспериментах в различных гелио- и геофизических условиях при распространении узкополосных и широкополосных сигналов (без ограничений на их длительность и полосу).

7. Адаптировать ДАСФ-модель для обработки результатов комплексных экспериментов. Разработать на этой основе способы диагностики тонкой неоднородной пространственно-временной структуры ионосферной плазмы путем решения обратных задач методом подгонки.

8. Провести имитационное моделирование статистических, временных, частотных, пространственных характеристик распространения ВЧ волн и на этой основе сформулировать практические рекомендации для новых современных цифровых систем зондирования, связи и пеленгации.

Научная новизна диссертационной работы определяется поставленными задачами, разработанными методами их решения, впервые полученными результатами и состоит в следующем.

1. Установлено, что на среднеширотных трассах протяженностью от 500 км до 3000 км на частотах меньших 0.95 от МПЧ, дополнительного затухания по отношению к столкновительным потерям не существует.

2. Применительно к обработке сигналов, отраженных от ионосферы, развит многооконный метод спектрального оценивания основных энергетических, временных, частотных характеристик ВЧ волн. С его помощью проведена селекция модовой структуры сигнала и для каждой моды исследован параметр мутности ионосферы на наклонных трассах протяженностью до 6500 км. Установлено доминирование зеркальных компонент сигнала над рассеянными.

3. Исследованы угловые характеристики рассеянного поля в естественных невозмущенных условиях и условиях модификации среднеширотной ионосферы нагревным стендом "Сура". Они позволили установить и интерпретировать объемный эффект рассеяния радиоволн при прохождении солнечного терминатора.

4. На трассах средней протяженности в спокойных ионосферных условиях обнаружен, проанализирован и объяснен эффект модуляции амплитуды лучей Педерсена отдельных магнитоионных компонент влиянием вертикальных расслоений плазмы в области Б. Предложено использовать указанный эффект для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы.

5. Разработан новый метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) по результатам наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы. Его результаты не противоречат традиционным методам диагностики.

6. Для систем с пространственно разнесенным приемом разработаны новые методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, для систем пеленгования предложен метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерферо-метрических угломерных комплексов. Впервые введены и исследованы не зависящие от свойств зондирующих сигналов понятия полосы когерентности, времени стационарности и пространственной полосы когерентности.

7. На основе теоретических и экспериментальных исследований создана ДАСФ-модель. Она включает два блока. Первый - модель пространственного распределения электронной концентрации на основе 1Ш-2001, адаптируемая к текущим данным вертикального и наклонного зондирования (ВЗ, НЗ). Второй - геометрооптический метод расчета характеристик распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере, свободный от ограничений, которые связаны с особыми точками расширенной системы лучевых уравнений. Модель позволяет учитывать реальные механизмы формирования поля отраженных от ионосферы ВЧ волн и диагностировать радиоканал путем решения обратных задач методом подгонки.

8. Разработана имитационная модель, позволяющая описывать временные, частотные, пространственные вариации радиоканала на основе динамически меняющейся передаточной характеристики.

Достоверность полученных результатов, научных положений и выводов подтверждается применением современных цифровых методов моделирования и обработки результатов экспериментов, высокой разрешающей способностью разработанных программно-аппаратных средств, комплексностью исследований для различных гелио- и геофизических условий распространения, соответствием результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также экспериментальными данными, полученными другими авторами.

Практическая значимость полученных в диссертации результатов объясняется следующими факторами:

1. ДАСФ-модель позволяет в полном объеме реализовать метод цифрового адаптивного моделирования ионосферного радиоканала без ограничения на длительность и полосу сигнально-кодовых комбинаций.

2. Имитационная модель ионосферного радиоканала позволяет проводить исследования систем наклонного зондирования, связи и пеленгации в гелио- и геофизических условиях, максимально приближенных к реальным, и получать еще на стадии разработки исчерпывающую информацию об их свойствах и возможностях. Это позволяет сократить сроки разработки современных программно-аппаратных радиосистем и позволяет уменьшить объем испытаний на реальных радиотрассах.

3. Созданы новые методы и алгоритмы обработки сигналов ЛЧМ-зондирования ионосферы, которые позволяют автоматически формировать в цифровом виде дистанционно-частотные (ДЧХ) и амплитудно-частотные (АЧХ) характеристики отдельных мод и лучей распространения; определять интервалы многолучевости, наименьшую (ННЧ) и максимальную (МНЧ) наблюдаемые частоты отдельных мод; находить спектральную плотность шумов; вычислять вторичные параметры широкополосного и узкополосного радиоканала на контролируемых частотах: полосы когерентности, отношение сигнал-шум, коэффициента мутности, вероятности ошибки связи, надежности связи.

4. Разработаны и доведены до практического использования: методы подавления влияния многолучевости на работу интерферометрических угломерных радиосистем, корреляционный способ обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, способ построения цифрового программно-аппаратного комплекса для однопозиционного местоопределения источников радиоизлучения (ИРИ) диапазона ДКМВ.

5. ДАСФ и имитационная модели используются в настоящее время при разработке цифровых программно-аппаратных комплексов: многочастотного наклонного зондирования; НЗ сигналами ЛЧМ, включая алгоритмы многоуровневой пороговой очистки, первичной и вторичной обработки

ЛЧМ-ионограмм; однопозиционного местоопределения координат ИРИ диапазона ДКМВ.

Реализация результатов работы. Работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских тем, проводимых лабораторией распространения радиоволн физического факультета Южного федерального университета и отделом ближнего космоса НИИ физики при ЮФУ в течение 1980-2006 гг. Отдельные разделы работы вошли составной частью хоздоговорных научно-исследовательских тем "Строфа", "Чек", "Шарм", выполненных в ЮФУ по государственным заказам на конкурсной основе. Часть результатов получена в рамках НИР, выполняемых при поддержке РФФИ (гранты № 02-05-64383, №03-05-65137, №02-02-17475, №05-05-08011, № 06-02-16075), гранта СШР-КРО-1334-Ж>-92 и гранта ГЫ-ТАБ №03-51-5583. Некоторые положения работы включены в перечень важнейших научных достижений, полученных по этим темам.

Ряд результатов передан в рамках выполняемых хоздоговорных исследований в соответствующие организации: разработанная модель широкополосного ионосферного радиоканала - в ФГУП "НПГГПолет" (г. Нижний Новгород) и в ФГУП "ГКБ"Связь" (г. Ростов-на-Дону); методы обработки результатов ЛЧМ-зондирования ионосферы с получением дистанционно-частотных и амплитудно-частотных характеристик, идентификации мод и вторичной обработки ионограмм - в ФГУП "НПП"Полет" (г. Нижний Новгород) и в ФГНУ "НИРФИ" (г. Нижний Новгород); методы спектральной обработки сигналов на основе модифицированного многооконного метода спектрального анализа - в ФГНУ "НИРФИ" (г. Нижний Новгород); результаты теоретических и экспериментальных исследований угловых характеристик ДКМВ, способы построения цифровых программно-аппаратных средств для их измерения и методы однопозиционного местоопределения координат источников излучения на основе разработанной адаптивной модели ионосферного канала - в ФГУП "ГКБ"Связь" (г. Ростов-на-Дону).

Некоторые материалы диссертации используются в учебном процессе физического факультета Южного федерального университета по специальности "Радиофизика" в курсах "Каналы передачи данных", "Современные методы спектрального оценивания", "Физика волновых процессов", а также при выполнении курсовых, дипломных работ и подготовки магистерских диссертаций.

Личный вклад автора. Диссертация обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований, в получении которых участие автора было определяющим, а также в соавторстве, в основном, с сотрудниками ЮФУ и ФГНУ "НИРФИ". Во всех работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежат постановки задач в части, относящейся к имитационному адаптивному моделированию и цифровой обработке результатов измерений. Методические, программно-алгоритмические разработки, численное имитационное моделирование, получение, обработка и интерпретация результатов экспериментальных исследований на радиотрассах различной протяженности и ориентации выполнены под руководством и при непосредственном участии автора. Экспериментальные исследования с использованием Российской сети станций наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы были организованы и проведены совместно с В.П. Урядовым (ФНГУ "НИРФИ"), В.И. Куркиным (ИСЗФ СО РАН), В.А. Валовым (ФГУП "НПГГ'Полет"), исследования с использованием нагревного стенда "Сура" были организованы и проведены совместно с В.П. Урядовым и В.Л. Фроловым (ФНГУ "НИРФИ").

На защиту выносятся следующие положения.

1. На среднеширотных трассах протяженностью до 3000 км на частотах меньших 0.95 от МПЧ, дополнительного затухания, вызванного рассеянием на случайных неоднородностях, по отношению к столкновительным потерям не существует. Прогнозирование энергетических потерь в радиоканалах полностью обеспечивается газокинетической моделью эффективной частоты соударений электронов.

2. Многооконный метод спектрального оценивания основных характеристик ВЧ волн при наклонном зондировании ионосферы узкополосными и широкополосными сигналами. Результаты исследований с его помощью статистических, частотных и временных свойств разделенных зеркальных и рассеянных компонент поля в условиях естественной и искусственно модифицированной ионосферы.

3. Интерпретация эффекта модуляции амплитуды лучей Педерсена отдельных магнитоионных компонент в спокойных ионосферных условиях влиянием вертикальных расслоений плазмы в области Б. Использование указанного эффекта для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы.

4. Метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений по данным наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, основанный на автоматической цифровой регистрации и обработке ионограмм НЗ с последующим решением обратной нелинейной задачи.

5. Методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области для систем с пространственно разнесенным приемом; метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерферометрических угломерных комплексов, которые составили основу способов построения современных цифровых программно-аппаратных комплексов однопозиционного местоопределения источников.

6. Описание пространственно-временных радиоканалов на основе не зависящих от свойств зондирующих сигналов понятий полосы когерентности, времени стационарности и пространственной полосы когерентности. Результаты исследования этих характеристик в различных гелио- и геофизических условиях.

7. Динамическая адаптивная структурно-физическая и имитационная модели, позволяющие учитывать реальные механизмы формирования поля отраженных от ионосферы ВЧ волн и описывать временные, частотные, пространственные вариации характеристик распространения и радиоканала в целом на основе динамически меняющейся передаточной характеристики.

Апробация результатов работы.

Все основные результаты работы и положения, выносимые на защиту, докладывались и обсуждались на:

- Всероссийских конференциях по распространению радиоволн (XIX -Казань, 1999 г.; ХХ-Нижний Новгород, 2002 г.; XXI- Йошкар-Ола, 2005 г.);

- Международной научно-технической конференции "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах" (IV - Москва, 1994 г.);

- Международных конференциях и выставках "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (3-я - Москва, 2000 г.; 6-я - Москва, 2004г.; 7-я -Москва 2005 г.);

- Международных научных конференциях "Излучение и рассеяние ЭМВ" (ИРЭМВ-2003 - Таганрог, 2003 г.; ИРЭМВ-2005 - Таганрог, 2005 г.);

- Millennium Conference on Antennas & Propagation AP2000 (Давос, Швейцария, 2000 г.);

- 2nd EUROPEAN WORKSHOP ON CONFORMAL ANTENNAS (Нидерланды, 2001 г.);

- (Восьмой) Научной конференции по радиофизике, посвященной 80-летию со дня рождения Б.Н. Гершмана (Нижний Новгород, 2004 г.);

- (Десятой) Научной конференции по радиофизике, посвященной 90-летию ННГУ и 100-летию со дня рождения Г.С. Горелика (Нижний Новгород, 2006 г.);

- Региональных конференциях по распространению радиоволн (XXII - Санкт-Петербург, 1997 г. ;Х - Санкт-Петербург, 2004 г.);

- COSPAR Scientific Assembly (35th - Париж, 2004 г. 36th- Китай, 2006 г.);

- VI International Suzdal URSI Symposium "Effects of Artificial Action on the Earth Ionosphere by Powerful Radio Waves" (Москва, 2004 г.);

- 11 International Conference on Antennas and Propagation (ICAP-2001) (Манчестер, Великобритания, 2001 г);

-17- Международных научно-технических конференциях "Радиолокация Навигация Связь" (V - Воронеж, 1999 г; X - Воронеж, 2004 г; XIII - Воронеж, 2007 г.);

- Второй Всероссийской научной конференции-семинаре "Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике" (Муром, 2006 г);

- Региональной конференции "Актуальные проблемы моделирования на ЭВМ систем передачи информации" (Новосибирск, 1990 г.);

- Международной конференции "100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождения радиотехники" (Москва, 1995 г.);

- III международной конференции "Солнечно-земные связи и электромагнитные предвестники землетрясений" (ИКИР ДВО РАН, 2004 г.);

- Межвузовской научно-технической конференции "Проблемы развития систем и техники связи" (Новочеркасск, 1999 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 136 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе в журналах "Успехи физических наук", "Геомагнетизм и аэрономия", "Математическое моделирование", "Радиотехника", "Изв. вузов. Радиофизика", "Радиотехника и электроника", "Изв. вузов. Радиоэлектроника", "Электромагнитные волны и электронные системы", "Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки", "Радиофизика и Радиоастрономия", "Труды НИИР", "International Journal of Geomagnetism and Aeronomy", "Annales Geophysicae" (из них 26 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов докторских диссертаций), получено 9 патентов РФ и 1 свидетельство РФ о регистрации программного обеспечения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 432 страницы текста, 96 рисунков, 5 таблиц, библиографию из 461 названий.

5.4. ВЫВОДЫ

1. Разработаны способы построения цифровых программно-аппаратных комплексов для измерений характеристик распространения

ДКМВ и методы цифровой обработки сигналов, отраженных от ионосферы. На их основе созданы экспериментальные стенды для:

- многочастотных измерений основных частотных, амплитудных и интегральных статистических характеристик распространения непрерывных и импульсных сигналов ДКМВ с высокостабильной несущей частотой;

- приема, очистки и автоматической обработки ЛЧМ-ионограмм наклонного зондирования;

- измерения угловых характеристик распространения ВЧ волн интерферо-метрическими методами с возможностью оценки географических координат ИРИ однопозиционным методом, в том числе, в условиях многолучевого распространения.

2. Для оценки основных частотных, временных, амплитудных и интегральных статистических характеристик распространения ВЧ волн по результатам НЗ предложено использовать модифицированный адаптивный многооконный метод спектрального оценивания. Работоспособность метода доказана на основе обработки результатов многолетних комплексных экспериментов по измерению основных характеристик распространения ВЧ волн на трассах различной протяженности и ориентации в период с 2002 г. по 2005 г. при приеме сигналов радиостанций с высокостабильной несущей частотой (более 200 000 сеансов) и сигналов ЛЧМ-передатчиков при синтезе ионограмм НЗ (более 500 000 ионограмм НЗ).

3. Обработка результатов комплексных многолетних одночастотных измерений, наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, измерений угловых характеристик совместно с моделированием процессов распространения ВЧ волн в условиях адаптации ДАСФ-модели к гелио- и геофизическим условиям проведения экспериментов подтвердила справедливость основных положений ДАСФ-модели.

4. Показано, что метод адаптивного моделирования на основе ДАСФ-модели совместно с комплексными экспериментальными исследованиями процессов распространения ВЧ волн является мощным инструментом диагностики тонкой пространственно-временной структуры ионосферы на основе анализа ее воздействия на характеристики волн декаметрового диапазона.

5. Предложена методика диагностики ПИВ по г-образованиям на следах лучей Педерсена каждой магнитоионной компоненты. На основе сопоставления экспериментальных характеристик наклонного зондирования с результатами адаптивного имитационного моделирования определены динамические параметры волновых возмущений, определяющих г-образные особенности следов верхних лучей на ионограммах НЗ. Разработана методика оценки спектрального состава ПИВ по результатам автоматических регулярных круглосуточных измерений МНЧ на трассах наклонного ЛЧМ-зондирования.

- 388

По результатам обработки рядов МНЧ установлено, что наиболее вероятные квазипериоды на трассах Кипр, Инскип-Ростов-на-Дону сосредоточены на интервале 15-80 минут. Положение максимумов и их количество изменяется от месяца к месяцу.

6. В спокойных ионосферных условиях экспериментально обнаружен эффект модуляции амплитуды лучей Педерсена каждой магнитоионной компоненты с квазипериодом по частоте 50-300 кГц. Он объясняется расслоением ионосферной плазмы с масштабами: вертикальным -200 м, горизонтальным - единицы-десятки километров, и может быть положен в основу диагностики тонкой слоистой структуры ионосферы.

7. Результаты моделирования не противоречат экспериментально наблюдаемым эффектам. Разработанная ДАСФ и имитационная модели ионосферного радиоканала могут успешно применяться как при анализе и интерпретации новых экспериментально наблюдаемых эффектов, так и при разработке и экспертной оценке качества функционирования создаваемых систем связи и пеленгации диапазона ДКМВ.

-389-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулируем основные научные результаты, полученные в диссертационной работе.

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований создана адаптивная структурно-физическая модель. Она включает два блока. Первый - модель пространственного распределения электронной концентрации на основе 1111-2001, адаптируемая к текущим данным вертикального и наклонного зондирования. Второй - геометрооптический метод расчета характеристик распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере, свободный от ограничений, которые связаны с особыми точками расширенной системы лучевых уравнений. Модель позволяет учитывать реальные механизмы формирования поля, отраженных от ионосферы ВЧ волн, и диагностировать радиоканал путем решения обратных задач методом подгонки.

2. Разработана имитационная модель, позволяющая описывать временные, частотные, пространственные вариации радиоканала на основе динамически меняющейся передаточной характеристики. Она использована для анализа 200 ООО сеансов измерений характеристик сигналов с высокостабильной частотой и 500 000 ЛЧМ-сеансов. На этой основе оценены все основные параметры радиоканала: модовая и лучевая структура, уровень и до-плеровское смещение каждой моды, показатель мутности, дистанционно-частотные, амплитудно-частотные и угловые-частотные характеристики.

3. Разработаны приближенные методы учета влияния магнитного поля и горизонтальных градиентов электронной концентрации при расчете ДЧХ, УЧХ, МПЧ трассы, пространственного ослабления и ионосферного столкно-вительного поглощения, позволившие повысить вычислительную эффективность модели связного ионосферного радиоканала.

4. Разработан алгоритм пропускания сигнала через канал с динамически изменяющейся передаточной характеристикой, работающий в спектральной области с разбиением обрабатываемой последовательности на группы отсчетов (кадры) и обеспечивающий непрерывность импульсной характеристики ионосферного фильтра на границах соседних кадров, благодаря чему становится возможным использование быстрых методов обработки сигналов.

5. Создана математическая модель процесса ЛЧМ-зондирования ионосферы и на основе метода имитационного зондирования с помощью ДАСФ-модели показано, что метод наклонного ЛЧМ-зондирования в условиях временного разделения позволяет определять амплитуды парциальных лучей с погрешностью, не превышающей 10%, групповые задержки с погрешностями около 5 мкс, а их фазы с ошибкой не более 15°. Доказана возможность построения многоканального комплекса наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы, позволяющего наряду с традиционно измеряемыми ДЧХ и АЧХ радиоканала получать угловые-частотные характеристики разделенных парциальных лучей корреляционно-интерферометрическим методом.

6. На основе анализа методами асимптотических разложений динамической передаточной характеристики радиоканала введены физически обоснованные, не зависящие от свойств зондирующих сигналов понятия, характеризующие интегральные дисперсионные свойства ионосферы по частоте, времени и в пространственной области: полоса когерентности, время стационарности, пространственная полоса когерентности, исследованы их вариации в различных гелио- и геофизических условиях распространения. Эти характеристики использованы для определения границ частотно-пространственно-временных выборок при обработке экспериментальных данных НЗ узкополосными и широкополосными сигналами без существенных потерь точности.

7. Применительно к обработке сигналов, отраженных от ионосферы, развит многооконный метод спектрального оценивания основных энергетических, временных, частотных характеристик ВЧ волн. С его помощью проведена селекция лучевой структуры сигнала и для каждого луча исследованы частотно-временные характеристики разделенных зеркальных и рассеянных компонент сигналов, отраженных от спокойной, естественно и искусственно возмущенной ионосферы, на наклонных трассах протяженностью до 6500 км. Одновременно предложен гистограммный метод оценки спектральной плотности шума в полосе приема. Установлено доминирование зеркальных компонент сигнала над рассеянными.

8. Для обработки результатов наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы на основе модифицированного многооконного метода спектрального анализа предложен способ выделения отдельных частотно-временных ветвей на ДЧХ и АЧХ, соответствующих различным модам и лучам распространения, а на его основе разработаны алгоритмы: многоуровневой пороговой очистки ионограмм НЗ; автоматического определения интервалов многолу-чевости, ННЧ и МНЧ отдельных мод распространения, количества лучей, формирующих радиоканал на контролируемых частотах, и их параметров (амплитуды, полосы когерентности, коэффициента мутности, отношения сигнал-шум).

9. Для систем с пространственно разнесенным приемом разработаны новые методы корреляционного обнаружения и локализации сигналов в частотно-временной области, для систем пеленгования предложен метод подавления влияния многолучевости на точностные характеристики интерферо-метрических угломерных комплексов. Они позволяют повысить точность измерений углов прихода ДКМВ до 10 раз.

10.Установлено, что на среднеширотных трассах протяженностью до 3000 км на частотах меньших 0.95 от МПЧ дополнительного затухания по отношению к столкновительным потерям не существует. Для прогнозирования напряженности поля КВ-передатчиков достаточно использовать газокинетическую модель эффективной частоты соударений электронов.

11. Методом имитационного НЗ и экспериментально исследованы статистические свойства ДКМВ полей в зоне приема, характеризуемые временной, частотной и пространственной корреляционными функциями, функцией распределения флуктуаций амплитуды и фазы суммарного поля, а также первыми четырьмя моментами одномерной функции распределения амплитуды.

12.На трассах средней протяженности в спокойных ионосферных условиях обнаружен, проанализирован и объяснен эффект модуляции амплитуды лучей Педерсена отдельных магнитоионных компонент влиянием вертикальных расслоений плазмы в области Б (вертикальный масштаб -200 м, горизонтальный - несколько километров). Предложено использовать указанный эффект для диагностики тонкой неоднородной структуры ионосферной плазмы.

13.Разработан новый метод мониторинга перемещающихся ионосферных возмущений по результатам наблюдения за динамикой г-образований на следах лучей Педерсена на ионограммах наклонного ЛЧМ-зондирования ионосферы. Метод основан на решении обратной нелинейной задачи, связанной с обращением ЛЧМ-ионограммы в модельное пространственное распределение электронной концентрации. Его результаты не противоречат традиционным методам диагностики.

14.Разработаны способы построения современных цифровых программно-аппаратных систем для комплексного измерения временных, частотных, угловых характеристик ДКМВ на трассах наклонного зондирования ионосферы: многочастотный комплекс измерения характеристик распространения на мононесущей частоте, комплекс приема и обработки сигналов ЛЧМ-зондирования, комплекс измерения угловых характеристик с возможностью однопозиционного местоопределения.

15.В течение 2002-2006 гг. выполнены непрерывные круглосуточные комплексные измерения характеристик распространения на среднеширотных трассах различной протяженности и ориентации в спокойных, естественно возмущенных геофизических условиях и с учетом воздействия на ионосферу мощным контролируемым радиоизлучением. Измерения включали оценки: энергии зеркальных и рассеянных компонент сигналов, доплеровских смещений частоты, спектрального уровня шумов в полосе приема, корреляционных функций, одномерных функций распределения, статистических характеристик флуктуации амплитуд сигнала, диапазона частотного и временного рассеяния зеркальной и рассеянной компонент, дистанционно-частотных, амплитудно-частотных, угловых-частотных характеристик. Проведено имитационное моделирование экспериментов с учетом адаптации ДАСФ-модели к реальным гелио- и геофизическим условиям. Показано, что разработанная модель адекватно описывает все основные процессы, оказывающие существенное влияние на формирование поля ДКМВ в зоне приема.

Экспериментально и методом адаптивного моделирования исследовано воздействие всплесков рентгеновского излучения на нижнюю ионосферу, приводящее к внезапному росту электронной концентрации и внезапному поглощению коротких волн. С помощью ДАСФ-модели ионосферного канала исследована динамика изменения во времени модельных профилей электронной концентрации в нижней ионосфере, рассчитанных по результатам поглощения коротких радиоволн на трассе Москва-Ростов-на-Дону во время рентгеновской вспышки 20 января 2005 г. Показано, что для момента времени, соответствующего максимальному значению потока вспышки рентгеновского излучения, электронная концентрация в нижней ионосфере увеличилась до 100 раз.

17.Разработана методика пересчета ДЧХ в УЧХ. Экспериментально показано, что УЧХ, вычисленные по результатам НЗ непрерывными ЛЧМ сигналами, могут использоваться для калибровки систем пеленгации, размещенных стационарно или на подвижных носителях.

Экспериментально исследовано влияние регулярных горизонтальных градиентов электронной концентрации и ПИВ на девиации пеленга. Средний азимут ИРИ, найденный на основе траекторных расчетов с учетом коррекции регулярных девиаций пеленга, обусловленных влиянием геомагнитного поля и горизонтальных градиентов электронной концентрации, отклоняется от истинного значения на величину не более 0.1°.

19.Теоретически на основе разработанной ДАСФ-модели и экспериментально на трассах различной протяженности и ориентации в различных гелио- и геофизических условиях определены потенциальные точности решения задачи однопозиционного местоопределения ИРИ. Показано, что использование современных эмпирических моделей ионосферы, корректируемых по уровню солнечной активности, позволяет решить задачу однопозиционного местоопределения координат ИРИ с погрешностью по дальности около 10%. Перемещающиеся ионосферные возмущения приводят к флук-туациям пеленга ДКМВ на среднеширотных трассах протяженностью 10003000 км с типичным значением среднеквадратичного отклонения 1° -2°.

20.Исследованы угловые характеристики рассеянного поля в естественных условиях и в условиях модификации среднеширотной ионосферы на-гревным стендом "Сура". Они позволили установить и интерпретировать

-393объемный эффект рассеяния радиоволн при прохождении солнечного терминатора.

2¡.Показано, что полученные экспериментальные характеристики вполне согласуются с результатами имитационного адаптивного моделирования и могут служить доказательством правильного выбора основных положений, на которых базируется разработанный метод расчета пространственно-временных полей ДКМВ.

Совокупность полученных автором результатов позволяет полагать, что диссертацию можно квалифицировать как крупное достижение в решении проблемы адекватного описания текущего состояния ионосферного радиоканала, которое обеспечивает существенное повышение эффективности использования адаптивного имитационного моделирования и комплексного экспериментального исследования распространения волн декаметрового диапазона в задачах разработки, тестирования систем связи, пеленгации и навигации, а также мониторинга тонкой пространственно-временной структуры ионосферы.

В заключении хочу выразить благодарность и глубокую признательность моим коллегам и соавторам многих научных работ: зав. кафедрой радиофизики Южного федерального университета д.т.н., профессору Бараба-шову Б.Г., зам. директора НИИ физики ЮФУ д.ф.-м.н., профессору Денисенко П.Ф., зав. лабораторией ФГНУ "НИРФИ" д.ф.-м.н. Урядову В.П., зав. сектором ФГНУ "НИРФИ" д.ф.-м.н. Фролову В.Л., начальнику НТЦ-5 ФГУП "ГКБ"Связь" д.т.н. Шевченко В.Н., а также д.ф.-м.н., профессору Черкаши-ну Ю.Н. за ценные замечания и рекомендации, высказанные при обсуждении материалов диссертации.

1. Goodman J.M. HF Communication: Science and Technology. -New York: Van Nostrand Reinhold, USA, 1992. -63 lp.

2. Goodman J., Ballard J., Sharp E. A long-term inverstigation of the HF communication channel over middle-and high-latitude paths// Radio Sci. 1997. V.32, N4. P.1705-1715.

3. Алехин Ю.Н., Шаронин С.Г. Современные ВЧ радиокоммуникационные системы достойная альтернатива спутниковой связи // Сети. 1996. №8. С.39-43.

4. Гершман Б.Н., Ерухимов Л.М., Яшин Ю.А. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. -М.:Наука, 1984. -392с.

5. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. -М.: Наука, 1967. -683с.

6. Девис К. Радиоволны в ионосфере. М.:Мир, 1973. -502с.

7. Филипп Н.Д., Блаунштейн Н.Ш., Ерухимов Л.М., Иванов В.А., Урядов В.П. Современные методы исследования динамических процессов в ионосфере. Кишинев: ШТИИНЦА. 1991. -288 с.

8. Афраймович Э.Л. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли / Э.Л.Афраймович, Н.П.Перевалова Иркутск: ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. -480с.

9. Gething Р.J.D. Radio direction-finding and resolution of multicompo-nent wave-filds. -London: Peter Peregrinus Ltd, 1976. -329p.

10. Gething P.J.D. Radio direction finding and superresolution. -London: Peter Peregrinus Ltd, 1990. -365p.

11. Попов A.B., Цедилина E.E., Черкашин Ю.Н. Новые методы расчета коротковолновых радиотрасс // В кн. Электромагнитные и плазменные процессы от Солнца до ядра Земли. -М.:Наука, 1989. С.146-162.

12. Сажин В.И. Гибридное моделирование распространения декаметровых радиоволн// Дисс. . д.ф.-м.н. Иркутск. ИГУ. 2001. -250с.

13. Афраймович Э.Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы. -М.:Наука, 1982. -198с.

14. Perry B.D. A new wideband HF technique for MHz-bandwidth spread -spectrum radio communications// IEEE Commun. Magazine. 1983. V.28, N9. P.28-36.

15. Low J., Waldstein S.M. A direct sequence spread-spectrum modem for wideband HF channels// MILCOM'82.29.6 P. 1-6.

16. Николаев Б.И. Последовательная передача дискретных сообщений по непрерывным каналам с памятью. -М.:Радио и связь, 1988. -264с.

17. Rush С.М., Wasburn J.S., Berry L.A. A high frequency spectrum utilization model // Radio Sci. 1988. V.23, N8. P.233-239.

18. Bertel L., Salous S. Modeling of Wideband HF Radio Channels // Mill. Conf. on Antennas & Propag. AP2000: ESA (SP-444). 9-14 April 2000. -Davos, Switzerland: ESA Publ. Div. ESTEC, Noordwijk, The Netherlands. 2000. V.2.P.398.

19. Ю.А.Кравцов, Ю.И.Орлов. Геометрическая оптика неоднородных сред. -М:Наука, 1971,-116с.

20. Danilkin N.P., Denisenko P.F., Barabashov B.G., Vertogradov G.G. Electron collision frequency and HF waves attenuation in the ionosphere// I.J.Geomagn. and Aeron. V.5, GI3009, doi:10.1029/ 2004GI000081, 2005. -13p.

21. Томсон Д.Дж. Спектральное оценивание и гармонический анализ// ТИИЭР. 1982. Т.70, №9. С.171-219.

22. Моделирование каналов систем связи/Галкин Ф.П., Лапин А.Н., Самойлов А.Г. М:Связь. 1979. -96с., ил.

23. Основы теории подобия и моделирования / Под ред. Веникова В.А. -М:Наука. 1973,-18с.

24. Norman Е. Saucier Method and apparatus for reducing the amount of shipboard-collected calibration data// United State Patent. N: US 6.720.911 B2. Apr. 13, 2004. -15p.

25. Watterson C.C., Jurosher J.R., Bensema W.D. Experimental confirmation of an HF channel model// IEEE Trans. Commun. Technol. Dec. 1970. V. Com-18. P.792-803.

26. ITU-R Recommendation 520-2. ITU-R Recommendations, 1994-F series, Part 2. ISBN 92-61-05411-0. ITU, Geneva, 1994.

27. Шутов С.Л., Иванов А.П., Жуков C.B., Кашлов В.В. Имитатор коротковолнового радиоканала // 3-я Междунар. конф. и выставка "Цифровая обработка сигналов и ее применение" 29 ноября 1 декабря 2000г, Москва, Россия. Доклады. -М:Инсвязьиздат. 2000. С.255-260.

28. Корольков Г.В. Имитатор коротковолновых радиоканалов// Электросвязь. 1969. Т9. С.37-41.

29. Бердников А.А., Конторович В.Я., Ляндрес В.Э. О построении имитаторов помех с заданными статистическими характеристиками // Радиотехника. 1974. Т10. С.87-89.

30. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. и др. Адаптивная физическая модель KB канала//Актуальные проблемы моделирования на ЭВМ систем передачи информации. Тезисы докладов Региональной конференции 16-18 октября 1990г. -Новосибирск: 1990. С.8.

31. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Опыт построения и эксплуатации структурно-физической модели поля декаметровых радиоволн// Проблемы дифракции и распространения волн. -М.:МФТИ. 1994. С. 137-143.

32. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Динамическая адаптивная модель связного декаметрового канала // Радиотехника. 1995. №12. С.29-32.

33. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель ионосферного радиоканала //Математическое моделирование. 1996. Т.8.№ 2. С.3-18.

34. Коржик В.И., Финк Л.М., Щелкунов К.Н. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений. Справочник. / Под ред. Финка Л.М. -М.:Радио и связь, 1981. -232с., ил.

35. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. -М. ¡Советское радио, 1963. -576с., ил.

36. Хазан В.Л., Зенков А.Н. Математическая модель дискретного канала связи декаметрового диапазона радиоволн //ЕСС, Сер. Техн. радиосвязи. 1991. Т.9. С. 17-26.

37. Кеннеди Р. Каналы связи с замираниями и рассеянием. М:Советское радио, 1973. -304с. ,ил.

38. Макаров С.Б., Ципин И.А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. -М.:Радио и связь, 1984. -304с., ил.

39. Ямпольский Э.М. Вариационные принципы согласования сигналов с каналами связи. -М.гРадио и связь, 1987 -136с., ил.

40. Sasaki S., Kurihara Н., Akigama R. Simulation Program for FDM-FM Systems //Fujitsu Science and Techn. J.1977, N13. P.25-39.

41. Коричнев Л.П., Королев В.Д. Статистический контроль каналов связи. -М.:Радио и связь, 1989. -240с., ил.

42. Шульман В.Б. Машинное имитационное моделирование непрерывных каналов связи// Препринт №582. Новосибирск: 1985.-43с. В над-заг.:ВЦ СО АН СССР.

43. Макхол Д. Линейное предсказание. Обзор //ТИИЭР. 1975. Т.63, №4. С.20-44.

44. Ehrman L., Bates L.B., Eschle J.F., Kates J.H. Real-Time Software Simulation of the HF Radio Chanel//IEEE Trans. On Communications. Vol.Com.-30. 1982. N8. P.1809-1817.

45. Kushner H.J. Filtering for linear distributed parameter system// SIAM J. of Contr. 1970. V8, N3. P.346-360.

46. Tzafestas S.G. Nonlinear distributed parameter filtering using the Fok-ker-Plank Equation approach// J. of the Franklin Inst. 1976. V.301, N5. P.429-449.

47. Tzafestas S.G. On optimum distributed parameter filtering and fixed-interval smoothing for colored noise// IEEE Trans.Aut.Contr. 1972. V.AC-17, N4. P.448-458.

48. Curtian R.F. Infinite-dimensional filtering// SIAM J.Contr. 1975. V.13, N1. P.89-104.

49. Поляк Ю.Г., Филимонов B.A. Статистическое машинное моделирование средств связи. -М.:Радио и связь, 1988. -176с., ил.

50. Левин Б.Р., Шварц В. Вероятностные модели и методы в системах связи и управления. -М.:Радио и связь, 1985. -312с., ил.

51. Марпл.-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. -М.:Мир, 1990. -584с., ил.

52. Кей С.М., Марпл.-мл. С.Л. Современные методы спектрального анализа: Обзор// ТИИЭР. 1981. Т.69, №11. С.5-51.

53. Hagernuer J.,Papke W.Lata Transmission for Maritime and Land Mobiles Using Stored Channel Simulation-"32-nd IEEE Veh.Techn.Conf.7/32 Annu. Conf. San Diego, Colif., May 23-26, 1982. P.379-383.

54. Яглом A.K. Корреляционная теория стационарных случайных функций. Л.:Гидрометеоиздат, 1981. -280с., ил.

55. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. -М.:Радио и связь, 1982. -302 с.ил.

56. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. -М.:Мир, 1981. Т. 1. -280с.

57. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. -М.:Мир, 1981. Т.2. -317с.

58. Liu R.Y., Bradlaey Р.А. Estimation of HF basic circuit reliability from modal parameters /ЛЕЕ Proc. V.132 pt. F. 1985. N2. P.l 11-118.

59. Rush C.M., Wasburn J.S., Berry L.A. A high frequency spectrum utilization model //Radio Sci. 1988. Y.23, N8. P.233-239.

60. Le Roux Y.M., Savidan G., Du Chaffant G., Jolivet J.P. A combined evalution and simulation system of he HF channel //5 Int.Conf.Antennas and Prop.(ICAP-87), Heslington, 30 March-2 Apr., 1987. London: Pt2, 1987. P.171-175.

61. Le Roux Yvon Caracterisation experimentale, modélisation et simulation du canal de transmission ionospherique// L'Echo des recherches. 1988. N 131. P.61-62.

62. Баранец A.H. и др. Одно из возможных представлений KB полей в рамках траекторно-статистического подхода / В сб. Цифровые ионозонды и их применение.-М.:ИЗМИРАН. 1986. С.151-156.

63. Головин О.В. Имитационное моделирование систем ДКМ радиосвязи с вынесенным ретрансляционным пунктом //Электросвязь. 1989. Т.7. С.48-50.

64. Юрьев А.Н., Хазан B.JL, Мереминский И.А., Зенков А.Н. Идентификация параметров модели дискретного канала связи декаметрового диапазона//Техн. радиосвязи. 1991. Т.9. С.27-32.

65. Brousseau С., Parion P., Bertel L. Possible use of the LOCAPI ionospheric prediction software to digital communications// Phys. Chem. Earth. 1999. V.24, N4. P.339-342.

66. Иванов B.A., Фролов B.A., Шумаев B.B. Зондирование ионосферы непрерывными JI4M сигналами. Изв. вузов. Радиофизика. 1986. Т.26, №2. С.235-237.

67. Salous S., Shearman E.D.K. Wideband measurements of coherence over an HF skywave link and implication for spread spectrum communication// Radio Sci. 1986. V.21, N3. P.463-472.

68. Salous S. Measurement of narrow pulse distortion over a short HF sky-wave link: Es and F2 summer results// Ibid. 1989. V.24, N4. P.585-597.

69. Milson J.D., Slator T. Consideration of factors influencing the use of spread spectrum on HF sky wave path//IEE Coinf. Publ.206. 1982. P.71-75.

70. Lynch J.T., Fenwick R.B., Villard O.G. Measurement of best time -delay resolution obtainable along east-west and north-south ionospheric paths// Radio Sci. 1972. V.7, N10. P.925-929.

71. Park I., Yeh K.C. Group paths and dispersion coefficients of pulsed radio signals reflected from model ionospheres// Radio Sci. 1990. V.25, N6. P.1167-1174.

72. Lin K.H., Yeh K.C., Soicher H. et al. Vertical ionograms and dispersive bandwidth for an oblique pathII Ibid. 1989.V.24, N4. P.519-526.

73. Иванов В.А., Иванов Д.В Исследования эффектов нерегулярной дисперсии в широкополосных ионосферных радиоканалах// Радиотехника и электроника. 2004. Т.49, №3. С.273-282.

74. Горшкова Э.З., Ерофеев Н.М., Кияновский М.П., Поддельский Н.П. Комплексные исследования условий распространения декаметровых радиоволн методом одновременного многочастотного наклонного зондирования//Геомагн. и аэрономия. 1984. Т.24, №6. С.994-999.

75. Wagner L.S., Goldstein J.A. Hight resolution probing in the HF ionospheric skywave channel: F2 layer results// Radio Sci. 1985. V.20, N3. P.287-302.

76. Wagner L.S., Goldstein J.A., Meyers W.D. Wideband probing of the transauroral HF channel: solar minimum// Radio Sci. 1988. V.23, N4. P.555-568.

77. Ерухимов JI.M., Понятов А.А.,Урядов В.П. и др. Моделирование распространения коротких радиоволн в окрестности квазикритических лучей в возмущенной ионосфере // Изв. вузов. Радиофизика, 1998. Т.41, №1. С.3-12.

78. Черкашин Ю.Н., Егоров И.Б., Урядов В.П., Понятов А.А. Экспериментальные исследования вариаций максимальной применимой частоты на трассах наклонного зондирования // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. Т.46, №12. С.1011-1016.

79. Благовещенский Д.В., Борисова Т.Д. Коррекция модели ВЧ радиоканала с учетом солнечной и магнитной активностей// Геомагнетизм и аэрономия. 1989. Т.29, №4. С.696-698.

80. Beley V.S., Galushko V.G., Yampolski Y.M. Traveling ionospheric disturbance diagnostic using HF signal trajectory parametric variations// Radio Sci. 1995. V.30. P. 1739-1752.

81. Намазов C.A., Новиков В.Д., Хмельницкий И.А. Доплеровское смещение частоты при ионосферном распространении декаметровых волн (обзор). Изв. вузов. Радиофизика. 1975. Т. 18, №4. С.473-500.

82. Ласо Б., Потапова Н.М., Фрейзон И.А., Шапиро Б.С. Влияние суточных изменений ионосферных параметров на ДСЧ на трассе Боулдер-Гавана//Геомагн. и аэрономия. 1981. Т.21, №4. С.647-651.

83. Спицын В.Г, Таращук Ю.Е. Фильтрация в верхней атмосфере акустических волн, генерируемых землетрясениями // Геомагн. и аэрономия. 1994. Т.34, № 1. С.150-151.

84. Таращук Ю.А. Реакция ионосферы на мощные сейсмические источники// IV Международная научно-техническая конференция "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах". Тезисы докладов. -М.: НТОРЭС им. А.С. Попова, 1994. С.149-151.

85. Хусамидцинов С.С. Локальная модификация ионосферы над областью готовящегося землетрясения // VIII совещание-семинар "Неоднородная структура ионосферы". Тез. докл. Н.Новгород, 1991. С.75-76.

86. Урядов В.П., Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Понятов А.А., Фролов B.J1. Радарные наблюдения искусственной ионосферной турбулентности во время магнитной бури // Изв. вузов. Радиофизика. 2004. Т.47, №9. С.722-738.

87. Georges T.M. HF Doppler studies of travelling ionospheric disturbances//J.Atm.Terr.Phys. 1968. V.30. P.735-746.

88. Kersle L., Hughes J.A. On the distinction between large scale and medium-scale atmospheric gravity waves// Ann. Geophysicae. 1989. V.7. P.459-462.

89. Носке К., Schlegel К. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances: 1982-1995//Ibid. 1996. V.14, N9. P.917-940.

90. Mayr H.G., Harris I., Herrero E.A., Spencer N.W, Varosi F., Pesnell W.D. Thermospheric gravity waves: observations and interpretation using the transfer function model (ТЕМ)// Space Sci. Rev. 1990. Y.54. P.297-375.

91. Hajkowicz L.A. Auroral electrojet effect on the ground occurence pattern of large-scale travelling ionospheric disturbances.Planet// Space Sci. 1991. V.39. P.1189-1196.

92. Maeda S., Handa S. Transmission of large-scale TIDs in the ionospheric F2-region // J.Atm.Terr.Phys. 1980. Y.42. P.853-859.

93. Oliver W.L., Fukao S., Sato M., Otsuka Y., Takami Т., Tsuda T. Middle and upper atmosphere radar observations of the dispersion relation for ionospheric gravity waves // J.Geophys.Res. 1995. V.100. P.23763-23768.

94. Walker E.O, Wong J.W., Ma H.K., Kikuchi Т., Nozaki K., Hung Y.N., Badillo V. Propagation ionospheric waves throughout east Asia during the WAGS October 1985 compaign // Radio Sci. 1988. V.23. P.867-878.

95. Bowman G.G. Some aspects of large-scale travelling ionospheric disturbances. Planet // Space Sci. 1992. V.40. P.829-845.

96. Oya H.T., Takahashi Т., Morioka A., Miyaoka H. Wavy patterns of ionospheric electron density profiles triggered by TID observation results of the electron density by Taiyo satellite // J.Geomagn. Geoelectr. 1982. V.34. P.509-525.

97. Williams P.J.S., Crowley G., Schlegel K. et al. The generation and propagation of atmospheric gravity waves observed during the world wide acoustic gravity wave study (WAGS) // J.Atm.Terr.Phys. 1988. V.50. P.323-327.

98. Morgan M.G. Locating TID sources with a north-south chain of rapidrun ionosondes in western Quebec // Radio Sci. 1983. V.18. P. 1066-1076.

99. Williams P.J.S., Yirdi T.S., Lewis R.Y. et al. World wide atmospheric gravity-wave study in the European sector 1985-1990// J.Atm.Terr.Phys. 1993. V.55. P.683-696.

100. Shibata T. Two classes of medium-scale traveling ionospheric disturbances observed by an HF Doppler array // J.Geomagn.Geoelectr. 1986. V.38. P.779-796.

101. Калиев M.3., Красников И.М., Литвинов Ю.Г., Чакенов Б.Д., Яковец А.Ф. Тонкая структура среднемасштабных ионосферных возмущений // Геомагн. и аэрономия. 1988. Т.28, №2. С.316-318.

102. Sheen D.R, Liu С.Н. Modeling F-region gravity waves observed during the WAGS campain. Special event// Radio Sci. 1988. V.23. P.879-893.

103. Дробжев В.И., Калиев M.3., Красников И.М. и др. Фазовые скорости среднемасштабных волновых ионосферных возмущений// Геомагн. и аэрономия. 1988. Т.28, №2. С.308-311.

104. Иванов В.П., Карвецкий В.Л., Коренькова Н.А. Структура и динамика перемещающихся волнообразных возмущений по данным доплеровского зондирования ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1994. Т.34, №1. С.109-114.

105. Waldock J.A., Jones Т.В. Source region of medium-scale traveling ionospheric disturbances obscrwed at mid-latitudes// J.Atm.Terr.Phys. 1987. V.49, N2. P. 105.

106. Hajkowicz L.A. Ionospheric response to auroral substorms during sun-spot maximum (1980-82)//Ann.Geophys. 1995. V.13. P.95-104.

107. Калиев M.3., Красиков И.М., Литвинов Ю.Г., Чакенов Б.Ю., Яковец А.Ф. Временные свойства волновых возмущений ионосферы // Геомагн. и аэрономия. 1989. Т.29, №5. С.776-781.

108. Дробжев В.И., Куделин Т.М., Нургожин Б.И. и др. К методике определения вертикальных параметров перемещающихся ионосферных возмущении//Геомагн. и аэрономия. 1974. Т. 14, №2. С.367-369.

109. Алимов В.А., Ерухимов Л.М., Пыркова Т.С. К теории явления Fsp в ионосфере// Геомагн. и аэрономия. 1971. Т. 11, №5. С.790-797.

110. Гусев В.Д., Гайлит Т.А., Иванов М.И., Овчинникова Н.П. Ориентация анизотропных неоднородностей ионосферы на наклонной радиотрассе// Геомагн. и аэрономия. 1984. Т.24, №1. С.149-151.

111. Алимов В.А., Выборнов Ф.И., Ерухимов JI.M. и др. К вопросу о природе среднеширотного Fs. // Изв. вузов. Радиофизика. 1994. Т37,№11. С.1447-1451.

112. Калихман А.Д. Моделирование ионограмм среднеширотного F-рассеяния//Геомагн. и аэрономия. 1991. Т.31, №1. С.126-132.

113. Rodger A.S. The simultaneous occurence of spread F at magnetically conjugate points//J.Atm.Terr.Phys. 1976. V.38, N12. P.1365-1368.

114. Жильцов А.У. Экспериментальные исследования рассеивающих свойств слоя F2 ионосферы в переходные часы зимой.// Геомагн. и аэрономия. 1984. Т.24, №1. С. 133-134.

115. Жильцов А.У. Экспериментальная оценка интенсивности прямого ионосферного рассеяния в зависимости от геомагнитной активности // Геомагн. и аэрономия. 1985. Т.25, №3. С.506-507.

116. Альперт Я. Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. -М.:Наука. 1972. -563с.

117. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Часть 1. Случайные процессы. -М.:Наука, 1976. -494с., ил.

118. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. -М.:Радио и связь, 1989. -656с., ил.

119. Миркотан С.Ф., Вологдин А.Г. Характеристические функции поля ионосферного сигнала и соотношение сигнал/шум// Геомагн. и аэрономия. 1974. Т. 14, №3. С.554-556.

120. Вологдин А.Г., Миркотан С.Ф., Савельев С.М. Прямые исследования распределения поля ионосферного отражения // Геомагн. и аэрономия. 1972. Т. 12, №2. С.226-229.

121. Денисенко П.Ф., Сотский В.В., Файер Ю.Н. Функция плотности вероятности амплитуды декаметрового сигнала вертикально отраженного от F-области ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1993. Т.ЗЗ, №1. С.169.

122. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных.-М. :Мир, 1989.-540с., ил.

123. Гайлит Т.А., Островский В.М. Некоторые результаты исследования амплитудных флуктуаций отраженного от ионосферы сигнала в зависимости от направления трассы// Геомагнетизм и аэрономия. 1975. Т. 15, №3. С.559-561.

124. Rifkin R., Bello P. Representation of propagation mode fading for the midlatitude wide bandwidth HF channel// Radio Sci. 1994. V.29, N4. P.717-722.

125. Felgate D.G, Golley M.G. Ionospheric irregularities and movements observed with a large aeriel array// J.Atm.Terr.Phys. 1971. V.33. P. 1353-1369.

126. Mac Dougall J.W. The interpretation of ionospheric drift measurements// Ibid. 1966. V.28, N.ll. P. 1093-1109.

127. Wright J.W. Ionogram inversion for a tilted ionosphere// Radio Sci. 1990. V.25, N6. P.l 1765-1182.

128. Краснов В.М. О модели ионосферного экрана // Геомагн. и аэрономия. 1975. T.15,N3. С.551-553.

129. Warrington Е.М., Thomas Е.С., Jones Т.В. Measurements on the wave fronts of ionospherically propagated HF radio waves made with a large aperture antenna array// IEE Proc.1990. V.137. Pt.H.Nl. P.25-30.

130. Briggs B.N., Phillips G.J. A study of the horizontal irregularities of the ionosphere//Proc.Phys.Soc. 1950. V.B.53. P.907-923.

131. Bramley E.N. Diversity effects in spaced-aerial reception of ionospheric waves//Proc.IEE. 1951. V98, N3. P. 19-25.

132. Hughes C.J., Morris D.W. Phase characteristics of HF radio waves received after reflection from the ionosphere// Proc.IEE. 1963. V.l 10. P. 1720-1734.

133. Whale H.A., Boys J.T. Measurements of the coherence ratio of ionospherically propagated radio waves// Radio Sci. 1968. V.3, N10. P.977-984.

134. Rice D.W. Phase characteristics of ionospherically propagated radio waves// Nature Physics Science. 1973. V.B.244. P.56-66.

135. Whale H.A., Gardiner C.W. The effect of a specular component on the correlation between the signals received on spaced antennas// Radio Sci. 1966.V.l, N5. P.557-570.

136. Гайлит Т. А. Спектральный анализ амплитуды сигнала, отраженного от слоя F2 ионосферы // Геомагн. и аэрономия. 1965. Т.5, №1. С.81-89.

137. Горшкова Э.З., Ерофеев Н.М., Золотарев А.Е. и др. Спектральные характеристики флуктуаций уровня сигналов наклонного и возвратно-наклонного зондирования ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1972. Т. 12, №2. С.252-255.

138. Власова O.K., Гайлит Т.А., Гусев В.Д. Приходько Л.И. Угол рассеяния при отражении радиоволн от ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1974. Т. 14,№2. С.256-260.

139. Балинов В.В., Березин Ю.В., Киселев В.А. и др. Пространственная корреляция амплитуды радиоволн на трассах различной протяженности// Геомагн. и аэрономия. 1974. Т. 14,№2. С.265-270.

140. Гусев В.Д., Виноградова М.Б. Флуктуации фазы ионосферного радиосигнала// Геомагн. и аэрономия. 1986. Т.26, №2. С.247-252.

141. Lewis R.V., Willaiams P.J.S., Millward G.H. The generation and propagation of atmospheric gravity waves from activity in the aural elecrojet// J.Atmos.Terr.Phys. 1996. V.58., N6. P.807-820.

142. Каган Л.М., Николлс М.Дж., Келли М.К., Фролов В.Л., Беликович

143. B.В., Бахметьева Н.В., Комраков Г.П., Недзветский Д.И., Урядов В.П., Ямпольский Ю.М., Галушко В.Г., Колосков A.B., Зализовский A.B., Кащеев

144. Волновые возмущения в ионосфере/ под.ред. Омарова Т.Б. -Алма-Ата, 1975.-179с., ил.

145. Троицкий Б.В. Перемещающиеся волновые возмущения в ионосфере//Ионосферные исследования. 1990. №30. С.57-61.

146. Троицкий Б.В. Отклик сигнала радиозондирования на ионосферные неоднородности. -Алма-Ата:Наука, Каз.ССР, 1983. -163 е., ил.

147. Афраймович Э.Л., Лесюта О.С., Ушакова И.И. Геомагнитный контроль перемещающихся ионосферных возмущений по данным GPS// Труды XX Всероссийской конференции "Распространение Радиоволн" 2-4 июля 2002г. -Н. Новгород: Талам, 2002. -526с. С.92-93.

148. Жебсаин В.В., Нагорский П.М., Таращук Ю.Е., Цыбиков Б.Б. Волновые возмущения в области F, вызванные солнечным терминатором// Волновые возмущения в ионосфере. -Алма-Ата:Наука, 1987. С.84-89.

149. Подьячий Ю.И. Реакция ионосферы на прохождение терминатора// Вестник Харьковского политехнического института. 1980. №170. С.5 8-60.

150. Шагимуратов И.И., Карпов И.В., Кшевецкий С.П., Ружин Ю.Я. Исследование структуры перемещающихся ионосферных возмущений на основе томографических экспериментов // Геомагн. и аэрономия. 2001. Т.41, №3. С.394-399.

151. Иванов В.П., Синюгин Ю.Н. Экспериментальная установка и предварительные результаты наблюдений интерференционной картины декаметровых радиоволн// Диагностика и моделирование ионосферных возмущений. -М.:Наука, 1978. С.29-42.

152. Иванов В.П. Интерфернционная картина радиоволн, отраженных от ионосферы // Диагностика и моделирование ионосферных возмущений. -М.:Наука, 1978. С.9-28.

153. Feigate D.G., Golley M.G. Ionospheric irregularities and movements observed with a large aerial array// J.Atmos.Terr.Phys. 1971. V.33., N9. P.1353-1369.

154. Jones T.B., Kantarizis M.E., Morgan A.D. Simultaneous measurement of the frequency and bearing of HF radio waves// Proc.IEE. 1975 V.122, N3. P.241-244.

155. Построение эмпирической модели фоновых волновых возмущений среднеширотной ионосферы// Отчет по НИР ИИ АН Каз.ССР по теме 074.02 (промежуточный). Научн.рук. Дробжев В.И., Яковец А.Ф. -Алма-Ата: 1988. -256 с.

156. Построение эмпирической модели фоновых волновых возмущений среднеширотной ионосферы// Отчет по НИР ИИ АН Каз.ССР по теме 074.02 (заключительный). Научн.рук. Дробжев В.И., Яковец А.Ф. -Алма-Ата: 1990. Гос.рег. №01860125053. -129с.

157. Азьмуко Н.А, Афанасьев Н.Т., Победина А.П., Тинин М.Б. О статистическом замывании эффектов волнообразных ионосферных неоднород-ностей при наклонном распространении декаметровых радиоволн// Динамика ионосферы. Ч.З. -Алма-Ата:Гылым, 1991. С.69-74.

158. Выборнов Ф.И., Крупеня Н.Д.,Митякова Э.Е., Рахлин A.B. Морфологические особенности возмущений в ионосфере средних широт // Труды XX Всероссийской конференции "Распространение Радиоволн" 2-4 июля 2002г. -Н. Новгород: Талам, 2002. -526с. С.40-41.

159. Дробжев В.И., Краснов В.М. Характеристики волновых возмущений ионосферы на средних широтах// Вестн. АН Каз.ССР. 1980. №6. С.26-33.

160. Литвинов Ю.Г., Яковец А.Ф. Измерение частотного диапазона волновой активности в слое F ионосферы // Геомагн.и аэрономия. 1983. Т.23, №3. С.486-489.

161. Gupta Anurag В., Nagpal O.P. Azimuthai variation of gravity wave induced perturbations in the F2 region electron density// Indian Journal of Radio & Space Physics. 1974. V.3, September. P.212-215.

162. Дробжев В.И. Экспериментальные доказательства теории внутренних гравитационных волн// Волновые возмущения в атмосфере. -Алма-Ата:Наука Каз.ССР, 1980. С.33-50.

163. С.В.Авакян и др. Волны и излучение верхней атмосферы. -Алма-Ата:Наука Каз.ССР, 1981 .-168с.

164. Депуев В.Х. Временные характеристики волнообразных неоднородностей области F по данным доплеровских измерений на ст. Москва//Геомагн. и аэрономия. 1995. Т.35, №3. С.150-153.

165. Васильев К.Н., Дробжев В.И., Гордиенко Г.И., Пеленицин Г.М., Хачикян B.C., Яковец А.Ф. Измерение объемных характеристик среднемас-штабных волновых возмущений в ионосфере// Ионосфера и солнечно-земные связи. -Алма-Ата: Наука, 1977. С.3-14.

166. Бакай A.C., Иванов В.П., Каравецкий и др. Пространственно-временная структура волновых возмущений в ионосфере// Волновые возмущения в атмосфере. -Алма-Ата:Наука, 1980. С.50 -64.

167. Morgan M.G., Tedd B.L. The dispersion of traveling ionospheric disturbances // J.Geophys.Res. 1983. V.88, NA12. P. 10253-10258.

168. Захаров B.H., Калихман А.Д. О дисперсии ионосферных волн// Геомагн. и аэрономия. 1979. Т.19, №1. С.166-168.

169. Jones Т.В., Reynolds J.S.B. Ionospheric perturbations and their effect on the accuracy of HF direction finders// The Radio and Electronic Enginner. 1975. V.45, N1/2. P.63-73.

170. Иванов В.П., Карвецкий В.Л., Коренькова Н.А. Сезонно-суточные вариации в параметрах среднемасштабных перемещающихся ионосферных возмущений // Геомагн. и аэрономия. 1987. Т.27, №3. С.511-513.

171. Stocker A.J., Arnold N.F., Jones Т.В. The synthesis of travelling ionospheric disturbance (TID) signatures in HF radar observations using ray tracing// Ann. Geophysical. 2000. V. 18. P.54-64.

172. Потапова Н.И., Фрейзон И.А. О квазипериодических колебаниях параметров области F ионосферы// Диагностика и моделирование ионосферных возмущений. -М.:Наука, 1978. С.205-212.

173. Дробжев В.И., Гордиенко Г.И., Калиев М.З., Литвинов Ю.Г., Чакенов Б.Д., Яковец А.Ф. Высотная зависимость амплитуды волновых возмущений ионосферы // Геомагн. и аэрономия. 1986. Т.26, №4. С.680-682.

174. Lion G.F. The corrugated reflector model for one-hop oblique propagation// J.Atm.Terr.Rhys. 1979. V.41, N1. P.5-9.

175. Walton E.K., Bailey A.D. Observation of seasonal effects in traveling ionospheric disturbances by the directional deviation technique// Radio Sci. 1976. V.l 1, N3. P.175-178.

176. MacDougall J.W., Andre D.A., Sofko G.J., Huang C.S., Koustov A.V. Travelling ionospheric disturbance properties deduced from Super Dual Auroral Radar measurements// Ann. Geophysicae. 2001. V.18. P.1550-1559.

177. Алимов В.А. Частотная корреляция флуктуации KB сигналов в теории рефракционного рассеяния радиоволн в ионосфере// Изв. вузов. Радиофизика. 1995. Т.38, №9. С.893-900.

178. Алимов В.А., Рахлин А.В. О распространении декаметровых-дециметровых радиоволн в условиях среднеширотного Fs // Изв. вузов. Радиофизика. 1995. Т.38, №9. С.926-938.

179. Алимов В.А. К теории рефракционного рассеяния радиоволн// Изв. вузов. Радиофизика. 1995. Т.38, №10. С.1012-1022.

180. Демин А.В., Рыжкина Т.Е., Федорова Л.В. Предельное разрешение измерения дальности и вертикального угла прихода сигналов KB диапазона при наклонном отражении от ионосферы// Радиотехника и электроника. 1996. Т.41, №2. С.180-185.

181. Madhusudhara R.D.N, et al Seasonal and solar cycle trends in planetary wave-induced perturbations in readio wave absorption// Indian J. Radio and Space Phys. 1992. V.21, N4. P.234-296.

182. Шубин B.H., Аннакулиев C.K. Модель отрицательной фазы ионосферы бури на средних широтах// Геомагн. и аэрономия. 1995. Т.35, №3. С.79-87.

183. CCIR. Supplement to report 252-2. Second CCIR computer-based interim method for estimating sky-wave field strength and transmission loss at frequencies between 2 and 30 MHz. Geneva, 1982. -38p.,ill.

184. Апарина P.B., Ковальчук B.M., Котович, Г.В. Алгоритм расчета характеристик KB-сигналов на коротких радиотрассах// Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.:Наука, 1972. Вып. 25. С.113-120.

185. Кияновский М.П., Зырянова JI.A. и др. Метод рефракционного интеграла и его применение к расчету радиотрасс/АГехника средств связи. Сер.СС. -М.Т987. Вып.5. С.4-13.

186. Хазельгров Дж. Лучевая траектория и новый метод расчета траекторий // Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. -М.:Наука, 1971. С.36-49.

187. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.1. Механика. -М.:Наука, 1988.-216с.

188. Денисенко П.Ф., Водолазкин В.И., Вертоградов Г.Г. Пространственное ослабление радиоволн при вертикальном зондировании ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1986. Т.26, №2. С.322-325.

189. Jones R.M. A tree-dimensional ray tracing computer program// Essa Technical Report IER 17-ITSA 17. 1966.

190. Егоров И.Б., Кияновский М.П. Об одном способе решения задачи о распространении электромагнитных волн в трехмерно неоднородной изотропной ионосфере//Геомагн. и аэрономия. 1970. Т. 10, №1. С. 139-141.

191. Келсо Дж.М. Траектории лучей в ионосфере// Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. -М.:Наука, 1971. С.9-35.

192. Лукин Д.С., Спиридонов Ю.Г. Применение метода характеристик для решения на ЭВМ задач распространения электромагнитных волн в неоднородных анизотропных средах// Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. -М.:Наука, 1971. С.265-279.

193. Апарина Р.В., Егоров И.Б., Егоров В.Н., и др. Сравнение точности некоторых методов расчета характеристик распространения декаметровых волн // Геомагн. и аэрономия. 1975. Т. 15, №2. С.373-375.

194. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Кулешов Г.И., Рыбаков В.А. Расчет напряженности поля и характеристик распространения декаметровых радиоволн на трассах малой протяженности// Труды НИИР. 1983. №4. С. 1824.

195. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Кулешов Г.И., Рыбаков В.А. Программа расчета характеристик распространения декаметровых радиоволн на трассах малой протяженности// Анн. Перечень новых поступлений. Вып.1. -М:ЦООНТИ Экое, 1990. С.2.

196. Анишин М.М., Барабашов Б.Г., Жбанков Г.А. Имитационная математическая модель декаметрового радиоканала // Труды XX Всероссийской конференции "Распространение Радиоволн" 2-4 июля 2002г. -Н.Новгород: Талам, 2002. -526с. С.505.

197. Патент №2285934 Российской Федерации МПК в018 5/04. Способ однопозиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков / Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Кондаков Е.В., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 20.10.2006. Бюл.№29. -9 с.

198. Патент №2287169 Российской Федерации МПК 0018 13/02. Способ радиоконтроля / Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 10.11.2006. Бюл.№31. -11с.

199. Патент №2285935 Российской Федерации МПК G01S 5/04. Способ многопозиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков / Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 20.10.2006. Бюл.№29. -15 с.

200. Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы. Т.2. -М.:Наука, 1977. -399с.

201. На Ц. Вычислительные методы решения прикладных граничных задач. -М. Мир, 1982. -294с.

202. Improved Quality of Service in Ionospheric Telecommunication Systems Planning and Operation. Final Report/ Edited by Rudi Hanbaba Chairman. Cost 251 Management Committee. April 1999. Warsaw, Poland: Space Research Centre, 1999. -303p.

203. Ching B.K., Chiu Y.T. A phenomenological model of global ionospheric electron density in the E, Fl, and F2 regions// J.Atmos.Terr.Phys. 1973. V.35,N9. P.1615-1630.

204. Chiu Y.T. An improved phenomenological model of ionospheric density//J.Atmos.Terr.Phys. 1975. V.37, N12. P. 1563-1570.

205. Чернышев O.B., Васильева Т.Н. Прогноз максимально применимых частот. -М.:Наука, 1973. -156с.

206. Ануфриева Т.А., Шапиро Б.С. Геометрические параметры слоя F2 ионосферы. -М.:Наука, 1975.-96с.

207. Часовитин Ю.К., Широчков А.В., Беспрозванная А.С. и др. Глобальная эмпирическая модель распределения концентрации, температуры и эффективных частот соударений электронов в ионосфере// Ионосферные исследования. 1988. №66. С.6-15.

208. Островский Г.И. Высокоширотная ионосфера. Модельное описание и анализ результатов наблюдений применительно к задачам прогноза// Геомагн. и аэрономия. 1990. Т.ЗО, №. С.498.

209. Иванов-Холодный Г.С., Михайлов А.В. Прогнозирование состояния ионосферы. -Ленинград-.Гидрометеоиздат, 1980. -190с.

210. Поляков В.М., Суходольская В.Е., Ивельская М.К., Шапронова Г.В. Полуэмпирическая модель ионосферы. -М.:Наука, 1978. -112с.

211. Островский Г.И. Экспертная оценка точности определения параметров максимума Р2-области ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1992. Т.32, №6. С.78-83.

212. ПушинВ.Ф., Федоренко В.Н., Федоренко Ю.П. Пространст-венная адаптация глобальной модели электронной концентрации при помощи сигналов навигационных ИСЗ // Геомагн. и аэрономия. 1995. Т.35, №2. С.46-53.

213. Гуляева Т.Л., Лопаткин С.В., Михайлов А.В., Островский Г.И., Сажин В.И. Оценка применимости модели IRI и ИНГ к расчетам радиотрасс// Ионосферные исследования. 1987. №42. С.52-54.

214. Волкова Л.Б., Пушин В.Ф., Федоренко Ю.П. Исследования возможностей локальной адаптации глобальной модели электронной концентрации ионосферы//Геомагн. и аэрономия. 1995. Т.35, №2. С.161-163.

215. Волкова Л.Б., Федоренко Ю.П. Сравнение погрешностей моделей электронной концентрации ионосферы IRI и "Ching and Chiu'V/ Ионосферные исследования. 1987. №42. С.55-58.

216. Гинзбург Э.И., Гуляев В.Т., Желковская Л.В. Динамические модели свободной атмосферы. -Новосибирск:Наука, 1987. -292с.

217. Коен М.А. Моделирование ионосферы в прикладных задачах геофизики. -Иркутск:Изд-во Иркут.ун-та, 1987. -280с.

218. Зимнюхова Т.П., Ивельская М.К., Сажин В.И. и др. Уточнение полуэмпирической модели ионосферы по энергетическим характеристикам сигналов наклонного зондирования// Геомагн. и аэрономия. 1989. Т.29, №5. С.790-794.

219. Безродный В.Г., Шубова Р.С. Построение модельных профилей дневной среднеширотной нижней ионосферы по СДВ данным// Геомагн. и аэрономия. 1992. Т.32, №6. С. 170-173.

220. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Вяхирев В.Д, Лернер A.M. Эмпирическая модель распределения электронной концентрации среднеширотной D-области ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1992. Т.32, №6. С.95-103.

221. Barabashov, В., Vertogradov G., Burdukov М., Pelevin О., Evaluation of shot and medium-length ionospheric radiopaths// Proceeding of ICAP'11-P480, Manchester, UK, 17-20 April, 2001. IEE 2001. V.l. P. 160-164.

222. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И., Мирошниченко В.Л. Методы сплайн-функций. -М.:Наука, 1980. -352с.,ил.265.1tikawa Yu. Effective collision frequency of electrons in atmospheric gases//Planet. Spase Sci. 1971. V.l9. P. 993.

223. Aggarwal K.M., Nath N., Setty C.S.G.K. Collision frequency and transport properties of electrons in the ionosphere// Planet. Space Sci. 1979. V. 27, N6.P.753.

224. Budden K.G. Effect of electron collisions on the formulas of magneto-ionic theory// Radio Sci. 1965. V.69D, N2. P. 191.

225. Banks P. Collision frequencies and energy transfer (electrons)// Planet Space Sci. 1966. V.14, N10. P. 1085.

226. Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. -М.: Наука, 1973. -272 с.

227. Mantas P.G. Electron collision frequency and energy transfer rates// J. Atmos. Terr. Phys. 1974. V.36, N10. P. 1587.

228. Thrane E.V., Piggott W.R. The collision frequency in the D- and E-region of the ionosphere// J. Atmos. Terr. Phys. 1966. V.28, N8. P.721.

229. Setty C.S.G.K. Electron collision frequency in ionospheric layers// Indian J. Radio Space Phys. 1972. N1. P.38.

230. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Кулешов Г.И. Экспериментальная проверка метода расчета напряженности поля декаметровых волн на трассах малой протяженности// Труды НИИР: Сб. ст. -М.:Радио и связь,1997. -136с. С.98-103.

231. Водолазкин В.И., Денисенко П.Ф., Заботин Н.А. Особенности диагностики эффективной частоты соударений электронов в ионосфере на основе оценок отклоняющего поглощения радиоволн// Геомагн. и аэрономия. 1989. Т.29, №6. С.954-959.

232. Бронин А.Г., Заботин Н.А., Уравнение переноса излучения в случайно неоднородной магнитоактивной плазме// ЖЭТФ. 1992. Т. 102. С.1167-1176.

233. Zabotin N.A., Bronin A.G., Ghbankov G.A. The radiation transfer at a layer of magnetized plasma with random irregularities// Waves in Random Media.1998. V.8. P.421-438.

234. Белей B.C., Водолазкин В.И., Галушко В.Г. и др. Бесстолкнови-тельные потери при ионосферном распространении декаметровых радиоволн// Геомагн. и аэрономия. 1990. Т.30, №6. С.979.

235. Бронин А.Г., Денисенко П.Ф., Заботин Н.А. Об ослаблении когерентной составляющей поля декаметровых волн при вертикальном зондировании ионосферы вследствие рассеяния на случайных неоднородностях // Геомагн. и аэрономия. 1993. Т.ЗЗ, №2. С.169-172.

236. Бронин А.Г., Денисенко П.Ф., Заботин Н.А., Ямпольский Ю.М. Ослабление декаметровых радиоволн в случайно-неоднородной среднеши-ротной ионосфере// Геомагн. и аэрономия. 1991. Т.31, №5. С.946-949.

237. Гельберг М.Г. Неоднородности высокоширотной ионосферы. -Новосибирск: Наука, 1986.-193 с.

238. Бережко Е.Г., Гельберг М.Г., Крымский Г.Ф. Дополнительное поглощение космических радиошумов на микротурбулентностях ионосферной плазмы // Геомагн. и аэрономия. 1987. Т.27, №3. С.404-408.

239. Водолазкин В.И., Денисенко П.Ф., Фаер Ю.Н. Определение параметров неоднородностей электронной концентрации области F ионосферыпо данным об аномальном поглощении обыкновенных волн// Геомагн. и аэрономия. 1989. Т.29, №2. С.329.

240. Денисенко П.Ф., Заботин H.A., Пулинец С.А., Селегей В.В. Трансформация обыкновенной волны в необыкновенную по данным внешнего зондирования ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 1987. Т.27, №4. С.544-549.

241. Денисенко П.Ф., Заботин H.A., Брацун Д.С., Пулинец С.А. Detection and mapping of small-scale irregularities from topside sounding data// Annales Geophysicae. 1993. V.ll. P.595-600.

242. Zabotin N.A., Bratsun D.S., Pulinits S.A., Benson R.F. Response of radio sounding signals to small-scale field aligned ionospheric irregularities// J. At-mos. Terr. Phys. 1997. V.59, N17. P.2231-2248.

243. Денисенко П.Ф., Мальцева O.A., Водолазкин В.И. Возможность прямого наблюдения трансформации обыкновенных волн в медленные необыкновенные на низколетящих ИСЗ// Геомагн. и аэрономия. 2000. Т.40, №6. С.46.

244. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Кулешов Г.И. Экспериментальная проверка метода расчета напряженности поля декаметровых волн на трассах малой протяженности// Труды НИИР: Сб. ст. -М.:Радио и связь, 1997. -136с. С.98-103.

245. Бенедиктов Е.А., Толмачева A.B. Определение электронной температуры вблизи максимума F-слоя ионосферы по измерениям поглощения радиоволн методом А2 // Изв. вузов. Радиофизика. 1975. Т.18, №2. С.200.

246. Скребкова J1.A. Влияние различных слоев ионосферы на интегральное поглощение радиоволн// Геомагн. и аэрономия. 1975. Т. 15, №4. С.664.

247. Гуревич A.B., Цедилина Е.Е. Сверхдальнее распространение коротких радиоволн. М.: Наука, 1979. -248с.,ил.

248. Денисенко П.Ф. Энергетические потери декаметровых радиоволн в среднеширотной ионосфере// Дисс. . д.ф.-м.н. Ростов-на-Дону. РГУ. 1989. -276с.

249. Временные методы расчета напряженности поля в КВ диапазоне и потерь передачи на распространение пространственных волн через ионосферу// Документ рабочей группы 6/1 МККР, январь-сентябрь 1975г. -М.:1976. -92с.

250. Инструкция по расчету частот коротковолновой радиосвязи, отражающихся от слоя Es. -M. :Наука, 1964.

251. Минуллин Р.Г. Периодичности в вариациях медианных значений предельных частот слоя Es// Геомагн. и аэрономия. 1988. Т.28, №6. С.969-975.

252. Минуллин Р.Г. Аналитическое описание вариаций предельных частот среднеширотного слоя Es// Ионосферные исследования. 1988. №4. С.45-47.

253. Минуллин Р.Г., Назаренко В.И., Шерстюков О.Н. Высоты и коэффициент отражения от слоя Es// Ионосферные исследования. 1988. №44. С.48-55.

254. Чернышев О.В. О кривых распределения föEs// Геомагн. и аэрономия. 1968. Т.8, №6. С.1114-1115.

255. Гусев В.Д., Жидавленко И.Ю., Приходько Л.И. Корабейникова Т.В. О законе распределения предельных частот отражения слоя Es// Геомагн. и аэрономия. 1991. Т.31, №5. С.823-827.

256. Минулин Р.Г. Коэффициент отражения от слоя Es на разных частотах зондирования// Геомагн. и аэрономия. 1992. Т.32, №1. С.65-70.

257. Минуллин Р.Г., Назаренко В.И. Высоты слоя Es// Ионосферные исследования. 1989. №46. С. 101-108.

258. Позигун В.Л., Водолазкин В.И. О возможности определения профилей электронной концентрации плавных Es наземным радиозондированием//Геомагн. и аэрономия. 1987. Т.27, №6. С. 1011-1013.

259. Овезгельдыев О.О., Михайлова Г.В. Глобальная аналитическая модель спорадического слоя Е для практики радиосвязи// Изв. АН ТССР. сер. физ.-техн., хим. и геол. наук. 1985. №.6. С.23-25.

260. Керблай Т.С. О зависимости предельных частот спорадического слоя Е от характеристик аппаратуры// Ионосферные исследования. -М.:АН СССР, 1960. №5. С.50-63.

261. Керблай Т.С., Носова Г.Н., Паласио Л., Мелендес Б. Интенсивность отражений от слоя Es по материалам эксперимента на линии Сантьяго де Куба-Гавана// Геомагн. и аэрономия. 1986. Т.26, №4. С.552-556.

262. Агарышев А.И Регулярные эффекты случайных неоднородностей ионосферы при наклонном отражении радиоволн от спорадического слоя Е// Геомагн. и аэрономия. 1998. Т.38, №3. С.121-128.

263. Минуллин Р.Г., Шерстюков О.Н. Отражающая способность слоя Es при наклонном зондировании// Геомагн. и аэрономия. 1988. Т.28, №6. С.965-968.

264. Керблай Т.С., Носова Г.Н., Минуллин Р.Г., Курганов P.A. Коэффициент М при отражении радиоволн от слоя Es на трассе длиной 1050км// Геомагн. и аэрономия. 1976. Т. 16, №1. С.88-91.

265. Шерстюков О.Н, Минуллин Р.Г., Акчурин А.Д., Зыков Е.Ю. Влияние крупномасштабной структуры слоя Es на предельные частоты при наклонном падении // Геомагн. и аэрономия. 2001. Т.41, № 1. С.227-232.

266. Шерстюков О.Н. Моделирование распространения декаметровых радиоволн при учете влияния слоя Es// Труды XX Всероссийской конференции "Распространение Радиоволн" 2-4 июля 2002г. -Н.Новгород: Талам, 2002. -526с. С.506-507.

267. ЗЮ.Ерухимов JI.M., Савина О.Н. О роли мелкомасштабных неодно-родностей в формировании радиоотражений от среднеширотного слоя Es// Ионосферные исследования. 1980. №30. С.80-86.

268. Wheeler G.L., Transmission loss for ionospheric propagation above the standart MUF//Radio Sci. 1966. V.1,N11. P.1303-1308.

269. Sinno К., Kan M., Hirukawa Y. On the reflection and transmission losses for ionospheric E// J.Radio Res Lab. 1976. V.23, N110. P.65-84.

270. Miya K., Sasaki T. Characteristics of ionospheric Es propagation and calculation of Es signal strength// Radio Sci. 1966. V.l, N1. P.99-108.

271. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Калядин Б.Г., Кулешов Г.И. Особенности распространения декаметровых радиоволн на малые расстояния. Сообщение II// Изв.Сев.-Кавк. науч. центра высш. школы. Естеств. науки. 1983. №2. С.45-49.

272. Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах (информационно-статистические алгоритмы). -М.:Наука, 1978. -240с.

273. Smith N. The relation of radio sky wave transmission to ionosphere measurements//Proc.IRE. 1939.V.27,N5. P.332-347.

274. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Учет геомагнитного поля при определении ионосферного поглощения// Изв. вузов. Радиофизика. -Горький, 1981. -7с. -Рукопись деп. ВИНИТИ, №1005-81 Деп.

275. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Обобщение теоремы эквивалентности по поглощению декаметровых радиоволн на случай сферической магнитоактивной ионосферы// Труды НИИР. 1989. №2. С. 50-54.

276. Milson J.D. Exact ray-tracing through the Bradley/Dudeney model ionosphere// IEE Proc. 1985. V.H132, N1. P.33-38.

277. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Влияние анизотропии и пространственной неоднородности ионосферы на точность определенияисточников радиоизлучения угломерными комплексами// Труды НИИР. 1985, №4. С.33-38.

278. Егоров И.Б. О влиянии магнитного поля Земли на траектории декаметровых радиоволн на коротких трассах//Траекторные характеристики коротких радиоволн. -М.:Наука, 1978. С.5-11.

279. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Расчет максимально применимых частот КВ линий связи с учетом магнитного поля Земли// Радиотехника. 1981. Т.36, №12. С.35-37.

280. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Федоров С.А. Расчет частотных характеристик трасс с учетом действия геомагнитного поля// Изв. Сев.-Кавк. науч. центра высш. школы. Естеств. науки. 1980. №4. С.45-47.

281. George P.L., Bradley Р.А. Relationship between HF absorption at vertical and oblique incidence// Proc.IEE. 1973. V.120, N11. P.1355-1361.

282. George P.L., Bradley P.A. F new method of predicting the ionospheric absorption of high frequency waves at oblique incidence// Telecom.J. 1974. V.41, N5. P.307-312.

283. Крылов В.И., Бобков B.B., Монастырный П.И. Вычислительные методы. Т.1. -М.:Наука, 1976. -304с.

284. Вертоградов Г.Г. Имитатор широкополосного ионосферного радиоканала// Радиотехника и электроника. Т.48, №11. 2003. С. 1322-1329.

285. Вертоградов Г.Г. Имитатор декаметрового радиоканала // Изв. вузов. Радиоэлектроника. Т.48, №11. 2003. С. 1322-1329.

286. Vertogradov G.G., Vertogradova E.G. The computer simulation of the HF-channel// Proceeding of ICAP'11-P480, Manchester, UK, 17-20 April, 2001. IEE 2001. V.2. P.797-801.

287. Вертоградов Г.Г., Минеев Д.А. Имитатор узкополосного ионосферного радиоканала // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. Науки. 2003. №3. С.45-50.

288. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Оценка полосы когерентности ионосферного радиоканала // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств, науки. 1994. №3. С.39-42.

289. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Потенциальные возможности ЛЧМ-зонда как средства диагностики ионосферного радиоканала// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 1995. №4. С.25-28.

290. Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции. -М.:Наука, 1974. -432с.,илл.

291. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами/ Под. ред. Абрамовича М, Стиган И. -М.:Наука, 1979.-832с.,ил.

292. Варакин JI.E. Системы связи с шумоподобными сигналами. -М.:Радио и связь, 1985. -384с.

293. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Оценка полосы когерентности ионосферного радиоканала// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. №3. С.39-42. 1994.

294. Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики. -М.:Наука, 1984. -344с.

295. Иванов В.А., Колчев A.A., Морозов А.К., Рябов Н.В., Шумаев В.В. Влияние искажений в ионосферном КВ-канале на оптимальную обработку широкополосных сигналов// Препринт №64/1. -Иошкар-Ола:МарПИ, 1993. -52с.

296. Урядов В.П., Куркин В.И., Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Понятов А.А., Пономарчук С.Н. Особенности распространения KB сигналов на средних широтах в условиях геомагнитных возмущений// Изв. вузов. Радиофизика. 2004. Т.47, № 12. С. 1041-1056.

297. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Потенциальные возможности ЛЧМ-зонда как средства диагностики ионосферного радиоканала// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. №4. С.25-28. 1995.

298. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Моделирование работы и оценка потенциальных возможностей ионозонда с линейной частотной модуляцией для прогнозирования KB радиотрасс// Труды НИИР: Сб. ст. -М.:Радио и связь, 1996.-116с. С.56-61.

299. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов -М.:Советское радио, 1970.-376с.

300. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г., Шевченко В.Н. Исследование угловых-частотных характеристик КВ-волн при наклонном ЛЧМ-зондировании ионосферы// Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12, №5. С.25-32.

301. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. -М.:Наука, 1973. -416с.

302. Патент №2150122 Российской Федерации 7G01S 3/14, 5/04 Способ определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения / Шевченко В.Н., Вертоградов Г.Г., Иванов Н.М. Заявл. 06.04.1999 Опубл. 27.05.2000. Бюл.№15. -7 с.

303. Патент №2190236 Российской Федерации 7G01S 5/04 Способ обнаружения и определения двухмерного пеленга и частоты источников радиоизлучения / Шевченко В.Н., Емельянов Г.С., Вертоградов Г.Г. Заявл. 13.09.2000 Опубл. 27.09.2002. Бюл.№27. -8 с.

304. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Время стационарности ионосферного радиоканала// Региональная XXIII конференция по распространению радиоволн. Санкт-Петербург, 28-29 октября 1997. Тезисы докладов. -СПб.:ВВМ, 1997.-106с. С.30-32.

305. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Определение времени стационарности ионосферного радиоканала // Труды НИИР: Сб. ст. -М.:Радио и связь, 1997.-136с. С.104-111.

306. Отнес Р., Энноксон JI. Прикладной анализ временных рядов. Основные методы. -М.:Мир, 1982. -428с.

307. Briggs В.Н., Elford W.G., Filgate D.G. et al. Buck land aerial array// Nature. 1969. V.223, N 5. P.1321-1325.

308. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Кондаков E.B. Имитатор ионосферного радиоканала// Региональная 23 конференция по распространению радиоволн. Санкт-Петербург, 28-29 октября 1997. Тезисы докладов. -СПб.:ВВМ, 1997. -106с. С.30-31.

309. Новиков JI.B. Основы вейвлет-анализа сигналов. -СПб.:МОДУС+, 1999.-152с.

310. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Исследование статистических и корреляционных характеристик полей ДКМВ на основе структурно-физического моделирования// Труды НИИР: Сб.ст. -М.,1998. -114с. С.89-95.

311. Шевченко В.Н., Вертоградов Г.Г., Викулов П.Н. Частотно-временная локализация сложных сигналов// Радиоконтроль. Научно-технический сборник ГКБ"Связь". -Ростов-на-Дону, 2006. Вып.9. С.80-92.

312. Вертоградов Г.Г., Иванов Н.М., Шевченко В.Н. Метод оценивания направления на источник радиоизлучения для конформных антенных решеток // Радиоконтроль. Научно-технический сборник ГКБ"Связь". -Ростов-на-Дону, 2001. Вып.4. С.20-35.

313. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г., Хонду A.A. Оценка эффективности использования вертикального зондирования в угломерно-дальномерных комплексах диапазона декаметровых радиоволн // Радиотехника. N9. С. 3-7. 1987.

314. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Решение обратной задачи вертикального зондирования на основе уравнения Вольтера 2 рода // Геомагн. и аэрономия. 1987. Т.27, №3. С.507-509.

315. Барабашов Б.Г., Мальцева О. А. Ионосферное обеспечение однопозиционных пеленгаторов-дальномеров диапазона декаметровых волн// Труды НИИР: Сб.ст. -М.,2003. С.120-126.

316. Вертоградов Г.Г., Кондаков E.B. Коррекция параметров ионосферной модели по данным однопозиционного местоопределения// X международная научно-техническая конференция "Радиолокация Навигация Связь". -Воронеж.САКВОЕЕ, 2004. С.1919-1924.

317. Данилкин Н.П., Мальцева O.A. Ионосферные радиоволны (теория, алгоритмы, программы). -Ростов-на-Дону:РГУ, 1977. -176с.

318. Шоя Л.Д. Некоторые методические особенности решения обратной задачи вертикального зондирования ионосферы// Распространение декаметровых радиоволн. -М.:ИЗМИРАН, 1975. С. 165-183.

319. Шоя Л.Д., Прилежаева H.A. Применение регуляризующего алгоритма в обратной задаче вертикального зондирования// Распространение декаметровых радиоволн.-М.:ИЗМИРАН, 1976. С.157-165

320. Егоров И.Б., Егорова В.Н. Шоя Л.Д. Оценка влияния замены долины ее монотонным эквивалентом на определение углов прихода // Распространение декаметровых радиоволн. -М.:ИЗМИРАН, 1975. С.184-187.

321. Керблай Т.С., Ковалевская Е.М. Эффекты "долины" в траекториях коротких радиоволн// Ионосферные исследования. -М.:Советское радио, 1978. №25. С.90-95.

322. Эмпирические модели среднеширотной ионосферы/ Фаткулин М.Н., Зеленова Т.И., Козлов В.К. и др. -М.:Наука, 1981. -256с., ил.

323. Руководство URSI по интерпретации и обработке ионограмм/ Под ред. Питота В.Р., Равера К. -М.:Наука, 1978. -342с.

324. Денисенко П.Ф., Вертоградов Г.Г., Шевченко В.Н., Кузнецов Е.В. Использование радиодиагностики ионосферы в задаче пеленгации источников декаметрового излучения// Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т. 11, №5. С.24-27.

325. Вертоградов Г.Г., Кондаков Е.В. Ошибки решения обратной задачи одноточечного местоопределения, обусловленные погрешностями прогнозирования состояния ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 2003. Т.43, №6. С.799-803.

326. Всехвятская И.С., Сергеенко Н.П. О статистических закономерностях флуктуаций NmaxF на средних широтах // Геомагн. и аэрономия. 1970. Т. 10. №4. С. 606-607.

327. Рытынский М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках. -М.:Радио и связь, 2004. -199с.

328. Аврамиди И.Г., Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Способ снижения влияния многолучевости на точность определения углов прихода радиоволн // Радиотехника. 1983, №9. С.69-73.

329. Вертоградов Г.Г., Кондаков Е.В. Уменьшение влияния многолучевости на точность определения углов прихода интерферометрическим методом // Радиоконтроль. Научно-технический сборник ГКБ"Связь". -Ростов-на-Дону, 2000. Вып.З. С.31-38.

330. Вертоградов Г.Г., Кондаков Е.В. Уменьшение влияния многолучевости на точность определения углов прихода интерферометрическим методом // Радиотехника. 2003, №1. С86-90.

331. Мардиа К. Статистический анализ угловых наблюдений. -М.:Наука, 1978. -240с.

332. Вертоградов Г.Г., Мятежников Ю.П. Многооконный метод спектрального анализа сигналов, отраженных от ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 2004. Т.44, №3, С 357-371.

333. Вертоградов Г.Г., Мятежников Ю.П., Минеев Д.А., Вертоградов

334. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г. Наклонное зондирование и моделирование ионосферного коротковолнового канала // Изв. вузов. Радиофизика. 2005. Т.48, № 6. С.455-471.

335. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г., Мониторинг волновых возмущений методом наклонного зондирования ионосферы// Изв. вузов. Радиофизика. 2006. Т.49,№З.С.1015-1029.

336. G.G. Vertogradov, V.G. Vertogradov, V.P.Uryadov Oblique chirp sounding and modeling of ionospheric HF channel at paths of different length andorientation //1.J.Geomagn. and Aeron. 2007. V.7, GI2002, doi:10.1029/ 2006GI000143.

337. Альперт Я.JT. Распространение электромагнитных волн в ионосфере. -М.:Наука, 1972. -563с.

338. Денисенко П.Ф., Кулешов Г.И., Сказик А.И. Метод оценки рассеянной компоненты ВЧ сигнала при вертикальном зондировании ионосферы// Геомагн. и аэрономия. 2000. Т.40, №5. С. 132-135.

339. Paul S. Cannonl, Matthew J. Anglingl, Bengt Lundborg Characterization and Modeling of the HF Communications Channel// The review of radio science 1999-2002/Ed. W. Ross Stone, IEEE Press. 2002. P.597-623.

340. Патент №2285934 Российской Федерации МПК G01S 5/04. Способ однопозиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков / Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Кондаков Е.В., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 20.10.2006. Бюл.№29. -9 с.

341. Патент №2287169 Российской Федерации МПК G01S 13/02. Способ радиоконтроля / Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 10.11.2006. Бюл.№31. -11с.

342. Патент №2285935 Российской Федерации МПК G01S 5/04. Способ многопозиционного определения местоположения ДКМВ передатчиков /

343. Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Шевченко В.Н. Заявл. 15.06.2004. Опубл. 20.10.2006. Бюл.№29. -15 с.

344. Вертоградов Г.Г. Прогнозирование энергетических характеристик сигналов, отраженных от ионосферы, на основе модели IRI-2001 // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т.11, №5. С.28-31.

345. Митра А. Воздействие солнечных вспышек на ионосферу Земли. -М.:Мир, 1977.-370с.

346. Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Урядов В.П. Широкополосное ослабление коротких радиоволн на среднеширотных трассах во время рентгеновских вспышек в январе 2005 года// Изв. вузов. Радиофизика. 2006. Т.50,№1. С.1-8.

347. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г. Наклонное зондирование и моделирование ионосферного коротковолнового канала // Изв. вузов. Радиофизика. 2005. Т.48, № 6. С.455-471.

348. Блэйхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов -М.:Мир. 1989.-448 с.

349. Вертоградов Г.Г., Родионов Т.С. Применение вейвлет к анализу JI4M ионограмм//6-я Между нар. конф. и выставка "Цифровая обработка сигналов и ее применение" 31 марта-2 апреля 2004г., Москва, Россия. Доклады. -М.:НТОРЭС. 2004. Т. 1. С.48-51.

350. Бархатов H.A., Ревунов С.Е., Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Валов В.А., Урядов В.П. Прогнозирование максимально наблюдаемой частоты ионосферного КВ-канала методом искусственных нейронных сетей// Геомагн. и аэрономия. 2006. Т.46, №1. С.88-98.

351. Secan J.A., Wilkinson РJ. Statistical studies of an effective sunspot number//Radio Sci. 1997. V.32. P. 1717-1724.

352. Сомсиков В.М. Солнечный терминатор и динамика атмосферы. -Алма-Ата: Наука, 1983. -192с.

353. Кравцов Ю.А, Тинин М.В., Черкашин Ю.Н. О возможных механизмах возбуждения ионосферных волновых каналов // Геомагн. и аэрономия. 1979. Т. 19, №5. С.769-787.

354. Erukhimov L.M., Uryadov V.P., Cherkashin Yu.N. et al. Pedersen mode ducting in randomly-stratified ionosphere // Waves in Random Media. 1997. V.7, N 4. P.531-544.

355. Поляков B.M., Семеней Ю.А., Тинин M.B. Об одной возможности дальнего односкачкового распространения радиоволн // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 1973, вып.29. С. 145-149.

356. Черногор Л.Ф. Физика Земли, атмосферы и геокосмоса в свете системной парадигмы // Радиофизика и радиоастрономия. 2003. Т.8, №1. С.59-106.

357. Стронгин Р.Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах (информационно-статистические алгоритмы). -М.:Наука, 1978. -240с.

358. Патент №2284043 Российской Федерации МПК G01S 5/04. Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах / Шевченко В.Н., Вертоградов Г.Г., Бессонов C.B., Минеев Д.А. Заявл. 23.03.2005. Опубл. 20.09.2006. Бюл.№26. -12 с.

359. Вертоградов Г.Г., Кондаков Е.В. Экспериментальное исследование ошибок однопозиционного местоопределения в ДКМВ диапазоне с использованием модели IRI // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2004. №. 1. С. 16-21.

360. Денисенко П.Ф., Вертоградов Г.Г., Вертоградов В.Г., Сказик А.И. Дополнительные энергетические потери высокочастотных волн в ионосфере вблизи максимально применимой частоты// Электромагнитные волны и электронные системы. 2005. Т. 10, №5. С.67-70.