Особенности распространения радиоволн через атмосферу в затменных экспериментах на трассе спутник-спутник тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

на правах рукописи

ВИЛКОВ ИЛЬЯ АНАТОЛЬЕВИЧ

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН ЧЕРЕЗ АТМОСФЕРУ В ЗАТМЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА ТРАССЕ СПУТНИК-СПУТНИК, (специальность: 01.04.03. - радиофизика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 1996 г.

Работа выполнена в Институте Радиотехники и Электроники РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Яковлев О.И.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук.'

Арсеньян Т.И. кандидат технических наук, старший научный сотрудник Шабельников A.B.

Ведущая организация:

Московский Физико-технический институт.

1996 г

Защита состоится ' "г7 / 1996 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 002.74.02 в Институте Радиотехники и Электроники РАН по адресу: 103907, Москва, ГСП-3, Моховая, 11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН.

Автореферат разослан " /¿¿V^^^

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук *'

Голубцов М.Г.

Актуальность темы и состояние вопроса.

3 настоящее время развито несколько эффективных методов исследования атмосферы Земли, которые позволяют изучить и контролировать её свойства и состав. Некоторые из этих методов контроля атмосферы связаны с применением искусственных спутников. Разработка новых и совершенствование существующих методов космического контроля атмосферы остаются актуальными, особенно, в связи с экологическими проблемами. Для целей контроля и изучения земной атмосфер! I перспективным является использование радиозатменного метода. Начало применения радиозатменного метода относится к концу 60-ых годов, когда к Марсу была отправлена автоматическая межпланетная станция "Маринер". С помощью первых искуственных спутников "МАРС-2", "ВЕНЕРА-9,10" радиозатменным методом были получены подробные данные о высотных профилях температуры, давления и электронной концентрации в атмосферах и ионосферах Марса и Венеры. Применение этого метода при изучении атмосфер планет показало свою эффективность.

Под радиозатменным методом или. радиопросвечиванием в диссертации понимается следующее. Пусть на околоземной орбите' находятся два спутника. Один из спутников излучает радиоволны, а другой принимает и .измеряет их характеристики или ретранслирует принятый сигнал на наземный приемный пункт.1 При заходе одного из спутников в зону радйотени Земли относительно другого спутника осуществляется вертикальный "разрез" атмосферы. При этом частота, фаза и амплитуда зондирующего сигнала изменяются под влиянием атмосферы.,Эти изменения-несут информацию о параметрах атмосферы. Наиболее сильное влияние на радиоволны оказывает область атмосферы вблизи точки

I

\

V 4 •

минимального расстояния радиолуча, от поверхности Земли, что позволяет

локализовать район просвечивания. ____

Актуальное!!» темы диссертационной работы определяется следующими факторами. К началу выполнения работы имелся ограниченный экспериментальный материал, полученный с помощью радиозатменного метода. Этот материал ограничивается пробными экспериментами радиопросвечивания атмосферы Земли, которые не позволяют проанализировать все особенности распространения радиоволн на трассе спутник спутник и ответить на вопрос об эффективности метода радиопросвечивания для изучения и контроля атмосферы. Для дальнейшего, развития' метода радиопросвечивания, атмосферы Земди и

определения его возможностей для контроля 'чараметров атмосферы необходимо

?

проведение массовых экспериментов. Самостоятельный интерес представляет изучений закономерностей распространения радиоволн на траясг спутник-спутник при 1 заходе одного спутника в гюну радиотени другого. Распространение радиоволн черк) атмосферу, вблизи границы радиотени между двумя .корреспондирующими пунктами, 'которые расположены вне атмосферы Земли, является дальнейшим развитием ' классической4 задачи исследования распространения радиоволн вблизи границы "свет-тень". Целью диссертационной работы является:

1. Экспериментальные исследования для получения и анализа фактических данных об изменении амплитуды и частотыдециметэдЗвых и'сантиметро^ых радиоволн

° прирадиопросвечизании атмосферьГЗемли. ^ .

- (Г -

2. Теоретический анализ радиофизических эффектов: рефракционного ослабления, поглощения радиоволн, флуктуации амплитуды, частоты и фазы, возникающих

' - с, ^ } ), ^

J при радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе спутник-спутник.

(

J

I,

\ Научная новизна работы состоит а сЛедующем:

)

V- // Г

1. Получены новые экспериментальные данные об изменении частсйта и

/ ' II1

амплитуды г сантиметровых и' дециметровых радиоволн в 25 затаенных

г )

экспериментах над акваториями Индийского' и Тихого окегрюв, а также дид

территорией Республики Казахстан. '

■ \ г ' 2. Получень- высотные заиисимосгг'-оефракционного ослабления радиоволн.

Определены высотные зависимости регулярного изменения Частоты,

' ' (

вызванного влиянием атмосферы, угла рефракции и коэффициента преломления радиоволн. ■ - •

• I

I. Получены зььйсимости флуктуациий амплитуды дециметровых и сантиметровых радиоволн при радиопросвечивании от минимальной высоты лучевой линии.

5. Определены зависимости' флуктуации часто гы и фазы от минимальной высоты лучевой линии.

. .- Л

>. Получены зависимости^; интегрального поглощения дециметровых и)

сантиметровых радиоволн на.трассе спутник-спутник от высоты.

Достоверность полученных резуль татов подтверждается многократностью

доводимых экспериментов,'обоснованностью методик и анализом погрешностей

! О'

пмерений; согласием их с данн: ми теоретического анализа; хорошим »ответствием результатов с данными, которые были получены с помощью других ' методов экспериментального исследования, и современными знаниями об-, имосфере Земли и о процессах распространения в ней радиоволн. Научная и практическая ценность.

В научном плане представляет интерес исследование явлений, рефракции, [шуктуаций амплитуды и частоты (фазы) радиоволн, а также поглощения при >адиопросвечивании на трассе спутник-спутник. Эта часть работы развивает лассическую задачу распространения радиоволн вблизи границы "свет-тень".

Данные об амплитудных и частотных флуктуацнях, рефракции и поглощении радиоволн существенно расширяют знания о радиофизических эффектах, наблюдаемых на границе "свет-тень".

Данное исследование представляет собой дальнейшее развитие радиофизических методов изучения атмосферы Земли. В практическом плане полученные результаты могут быть использованы при созданил и развитии радиозатменной системы глобального контроля состояния ат, юсферы Земли.

Зашк'цаются следующие полохччшч;

1. Совокупность экспоиментагьных закономерностей, характеризующих особенности распространения дециметровых и сантиметровых радиоволн вблизи границы радиотени . на трассе спутник - спутник, позволившая определить радиофизические параметры и характеристики атмосферы.

2. Совокупность результатов теоретического анализа задачи ратрострьнения радиоволн при просвечивании атмосферы Земли с помощью двух спутников, позволившая обосновать двухчастотное радиопросвечивание как эффективный способ контроля атмосферы Земли.

Диссертации состоит из введения, шести глав, заключения, библиографии (65 наименований), она содержит 153 страниц текста, 43 рисунка и 4 таблицы.

Содержание работы.

Во врсдсчии обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель работы, научные положения, вынос (мые на защиту, описана структура диссертации и указана роль соавторов.

Первая глава является литературно-аналитическим обзором. В ней рассмотрены имеющиеся к настоящему времени теоретические публикации, в

которых обсуждаются вопросы, связанные с использованием метода радиопросвечивания для исследования атмосферы Земли. Рассмотрены различные :хемы радиозатменных экспериментов и результаты численного анализа ожидаемых эффектов изменения частоты и амплитуды.

В ракньх теоретических работах 60-ых, 70-ых годов, в которых рассматривается метод радиопросвечивания, было показано, что атмосферные изменения амплитуды и частоты радиоволн должны быть велики, и их можно

I

надежно зарегистрировать, а также указывается на возможность определения затменным методом высотных профилей давления и температуры. Показана возможность определения содержания водяного пара и озона при зондировании атмосферы сантиметровыми и миллиметровыми радиоволнами. В теоретических работах, относящихся к 80-ым годам, более детально рассмотрены вопросы, касающиеся метода радиопросвечивания.

В 1975 г.- в США был проведен , пробный единичный .ксперимент радиопросвечивания, результаты которого были опубликованы, но в публикации не представлены данные об изменении частоты и амплитуды радиоволн, а приведены только значения температуры и давления на нескольких фиксированных уровнях. В России в 1989 г. было проведено дай сеанса радиопросвечивания. По результатам этих сеансов получены первичные данные изменения амплитуды и частоты, а также зависимости угла рефракции и профили коэффициента преломления ст высоты. Сделан вывод о том, что изменение частоты, обусловленное влиянием атмосферы, позволяет определять угол рефракции и профиль коэффициента преломления от поверхности до высоты 40 км, а амплитудные данные содержат информацию о тропопаузе и слоистых образованиях.

В заключении делается вывод о необходимости получения максимально

большого объема данных . об изменении частоты и амплитуды прк

радиопросвечнвагли атмосферы с помощью двух спутников и анализа рефракции

поглощения, флуктуации амплитуды, фазы и частоты.

Главы 2, 3. 4. 5 и б содержат оригинальные материалы, полученные

диссертантом. /

Во второй глазе представлены результаты анализа рефракционного

ослабления дециметровых и сантиметровых радиоволн.

В § 2.1 проведен численный анализ рефракционного ослабления радиоволн.

При рассчетах рефракционного ослабления использовалась биэкспоненциальная

модель атмосферы с различными параметрами, а также задавались разные

параметры орбит спутников для того, чтобы- определить их влияние Сна

■ рефракционное ослабление. Проведены расчеты изменения амплитуды для

реальных профилей метеопараметров и реальных параметров орбит и скоростей

I

спутников. Рассмотрено влияние различного рода инверсии показателя преломления на рефракционное ослабление и приведены графические данные, анализ которых позволяет сделЛъ вывод о- существенном влиянии инверсий на амплитуду сигнала.

" ' ' ' . Г"

В § 2 2 описана методика проведения экспериментов. В период с декабря 1990 г. по июль 1996 гГ былр проведено 25 радиозатменных экспериментов. Представлена схема наших экспериментов, осуществленных на трассе связи орбитальная станция "МИР" - геостационарный спутник с использованием

дециметровых (Я.1 = 32 см) и сантиметровых (Хг - 2 см) радиоволн. При заходе

—г

орбитальной станции "МЩ" относительно одного из геостационарных спутников (западного 16° з.д. или восточногб 95° в.д.) возможно было осуществлять просвечивание в двух обширных районах земного шара, ограниченных

следующими координатами: 1) 58-62° в.д: 50°ю.щ.-50° е.,и., 2) 168-172° в.д. 50°ю.ш,-50° с.ш. Дано описание аппаратуры и приведены основные ее характеристики. Проанализированы ошибки измерений амплитуды регистрируемого сигнала. Описана методика проведения калибровочных измерений, проводимых для уменьшения ошибок регистрации амплитуды сигнала. Приведена таблица, содержащая информацию о датах проведения 25 экспериментов и районах просвечивания. - '

В § 2.3 приведены экспериментальные данные о рефракционном ослаблении радиоволн. На - рис.1.а. показаны изменения напряженности поля Е(Н0) дециметровых радиоволн при заходе станции "МИР" за планету по отношению к геостационарному спутнику, а на рис. 1.6. показаны' изменения' Е(Н^) сантиметровых радиоволн. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и теоретических зависимостей изменения амплитуды от минимальной высоты лучевой линии. Показано хорошее соответствие результатов теоретических расчетов и экспериментальных значений рефракционного • ослабления дециметровых радиоволн (А.1 = 32 см) для высот от 35 км до поверхности, а для сантиметровых радиоволн (Яг = 2 см) от 35 км до высоты лучевой линии 6 км. .

В третьей главе описаны результаты экспериментальный исследований^

/

флуктуаций амплитуды • сантиметровых и дециметровых1 радиоволн при радиопросвечивании атмосферы. -

В § 3,1 описана методика обработки амплитудных данных. На рис.2.( 1 приведены, экспериментальные зависимости среднеквадратичных флуктуаций ■амплитуды сантиметровых (кружки) радиоволн, полученных^ для районов

Индийского, Тихого океана и Казахстана и дециметровых (квадратики)

1 - -

радиоволн, полученных для Индийского океана при разной минимальной высоте

\

г-

25 20 15 10 6 4 2

(П-г

За 25 20 15 10 8 бч4 2

Н0 , км '

35 30 25 20 16 10 8 6. 4 2

I

С/ Н0 , км

Рис. 1. Примеры экспериментальных зависимостей напряженности поля а) дециметровых радиоволн, б) сантимеггровых радиоволн

1учевой линии. Проанализированы временные спектры флуктуации и зависимость дисперсии флуктуации амплитуды от длины волны.

В § 3.2 экспериментальны? данные сопоставлены с теорией флуктуации радиоволн в турбулентной : тмосфере. Предложена модель высотной зависимости лруктурной постоянной коэффициента преломления. Показано хорошее соответствие результатов теоретических расчетов среднеквадратичных флуктуации по предложенной мод им и экспериментальных значений. Показано, что методом радиопросвечивания можно Изучать высотное • распределение параметров турбулентности атмосферы.

В четвертой главе рассмотрено поглощение сантиметровых и дециметровых радиоволн атмосферным кислородом и парами воды.

В § 4. Г описана методика определения интегрального поглощения радиоволн на трассе связи "МИР" - геостационарный спутник в зависимости от минимальной высоты Яд. Приведены экспериментальные данные об интегральном поглощении кислородом и парами воды сантиметровых радиоволн в зависимости от минимальной высоты Н0 при радиопросвечивании атмосферы в морских и континентальных районах Земли. На рис.З.а кружками показана зависимость. интегрального поглощения У, дециметровых радиоволн кислородом от минимальной высоты над Индийским океаном.

. Показано, что одновременные измерения ослабления радиоволн в

сантиметровом и дециметровом диапазонах позволяют исключить рефракционное

ослабление и определить вклад поглощения парами воды. На рис.З.б кружками-

У ' 1 '

приведена зависимость интегрального поглощения У2 сантиметровых радиоволн

парами воды от минимальной высоты.

О - • ' '

В § 4.2. проведен Теоретический анализ поглощения радиоволн в затаенных экспериментах. Получены "простые соотношения связывающие коэффициенты-

Но, км

Рис.2. Зависимость среднеквадратичных флуктуации амплитуды "см" (кружки) и "дм" (квадратики) радиоволн в зависимости от минимальной высоты лучевой лин;:и. Сплошными кривыми показана аппроксимация экспериментальных значений ! ''полиномами для "см" (кривая 1) и "дм" (кривая 2).

-4 -8 -12

_1_

а

Л_J

0 2 4 6 Но, км

УъДб -4 -8 -12

Ь 1 I 1 I_I_I_I-1

0 12 3 4 Н0, км

Рис.3. Типичные зависимость интегрального поглощения радиоволн от минимальной высоты а) дециметровых радиоволн кислородом, б) сантиметровых радиоволн парами воды.

поглощения кислородом ук и парами воды % эффективные высоты Нк и Нь для коэффициентов поглощения с интегральным поглощением У. С помощью этих соотношений и экспериментальных значений интегрального поглощения определены значения параметров % , Уь н Нк , Нь . Результаты теоретических

рассчетов У, и У2 для полученных значений д ,уь и Нк,Нь приведены на рис.З.а и

I

3.6 сплошной кривой В конце данной главы обсуждается возможность контроля влагосодержания атмосферы радиозатменным методом.

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований изменения частоты дециметровых радиоволн, данные об угле рефракции и запаздываний радиоволн от минимальной высоты лучевой линии и результаты решения обратной задачи радиопросвечивания - определение в.ысотных профилей коэффициента преломления. г

В § 5.1 описана методика определения изменений частоты дециметровых радиоволн, связанных ^влиянием атмосферы. Представлены экспериментальные зависимости изменения частоты от времени и от минимальной высоты лучевой

' ч

линии (рис:4.) для различных областей атмосферы. Показано, 'что сильное изменение частоты наблюдается при просвечивании тропосферы и может достигать в дециметровом диапазоне 90+140 Гц при касании лучом поверхности.

В § 5.2 описан метод определения по частотным данным зависимостей угла рефракции, запаздывания от высоты лучевой линии; Получены высотные профили " приведенного коэффициента преломления- в результате решения обратной задачи радиопросвечивания. Данные об высотных профилях угла рефракции, запаздывании и приведенного коэффициента преломления N приведены в таблицах. Значения УУ, полученные радиозатменным методом, сравниваются с имеющимися в литературе сведениями. -. ч

Рис.4. Примеры экспериментальных зависимостей изменения частоты радиоволн от минимальной высоты лучевой линии в тропосфере.

Но, КМ

Рис.5. Среднеквадратичные флуктуации фазы "дм" радиоволн в зависимости от минимальной высоты лучевой линии (кружки). Сплошная кривая соответствует аппроксимации экспериментальных -.качений полиномом 4-ой степени.

В шестой главе проанализированы флуктуации ■Ьазы и частоты в адиозатменных экспериментах. Представлены экспфиментальные и горетические зависимости среднеквадратичных флуктуаций фазы (рис.5.) и астоты дециметровых радиоволн от минимальной высоты лучевой линии. 1ок"а?р;го, что из высогксй зависимости среднеквадратичны;: флуктуаций фазы гч частоты можно получать, информацию о гысотных профилях параметров урЗуяентиостг атмосферы. -Установлено," что флуктуации фазы или частоты, бусловленные неоднородностями атмосферы, являются фактором, грзничивающнм предельную точность восстановления высотиых профилей тмосфррных параметров.

5! заключепьи сформулированы следующие основные результаты: . Получены экспериментальные зависимости рефракционного ослабления радиоволн при радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе связи орбитальная станция "МИР" - геостационарный спутник для районов: над акваторией Индийского океана и акваторией Тихого океана в районе Алеутских островов, над территорией Казахстана. При радиопросвечивании атмосферы наблюдается изменчивость уровня сигнала, которая вызывается сложной структурой показателя преломления и турбулентностью атмосферы. Экспериментальные зависимости рефракционного ослабления от высоты луча -всегда имеют характерный перегиб, вызываемый влиянием тропопаузы, что тездоляет локализовать ее положение. Рефракц7 ок ю^ ослабление радиоволн ¡¡а гысотах ботгчп? 20 см отличается большим постоянстеом ч пр?лти-.^ски не зависит от района просвечивания.

На фоне среднего поведения амплитуды :.нгнзла ниже чретпаузы, . наблюдаются крупномасштабные сильные юнъттш, "асслесг п", урпхнч сигнала. Эти изменения связаны с лональныы» ст.<г.оггни; . :п..„ , г

^ ' ^ ч.

- , ' профиле коэффициента преломления, вызванными либо резкими изменениями

* - -- у ■

„ температуры, либо влажности. < '

3. Получйы экспериментальные зависимости среднеквадратичных флуктуаций

амплитуды <т(Н0) дециметровых и сантиметровых радиоволн ох минимальной высоты ^лучевой линии. Проведанный статистический и спектральный анализ V. п^мзал, что быстрые флуктуации амплитуды радиоволн, наблюдаемые при

с

.. Н0< 15 обусловлены, в основном турбулентностью атмосферы. Флуктуации

^радиоволн, наблюдаемые при Н0 - 15^30 км, обусловлены как турбулентность

г,

тик й слоистостью атмосферы. Значение спектрального ^индекса р

. (. Р .

пространственного спектра неоднородностей ^показателя' преломления - атмосферыХ найденного по экспериментальным данным, близко к 11/3 "на высотах от 0 до 15 км, что? соответствует закону Колмогорова-Обухова для

локальной статистически изотропной турбулентности. На больших высотах р

(

( отличается от 11/3. Предложена модель высотной зависимости структурной

п & * •

характеристики показателя преломления С„ (И), приближенно описывающая

"" о, ^ 1 Г- ■ ' , ■ ' .

5 --высотную зависимость этого парамбура для высот от 0 до 25 км. Показано, ч то

!. ' ° ' г - • / - \ •

( методом радиопросвечивания^ можно определять зависимости <т(Нд) для

^ . ■ .'

' г ^ ^ . ' у

разных районов Земли и может быть восстановлен высотный профиль С„ (к).

4. Получены экспериментальные "Данные об интегральном поглощении

г „ -- 4 " '<

сантиметровых радиоволн, парами воды и кислородом и дециметровых

радиоволн кислородом в зависимости от минимальной высоты лучевой линии

при радиопросвечивании атмосферы над морскими и континентальными

1. районами. Интегральное поглощение сантиметровых радиоволн, обусловленное

водяным паром и кислородом, при Н0 = 0.4 км в районе Алеутских островов

составляет (-11 +2) дБ, а над Казахстаном (-9 ± 2) дБ. Для высоты Н0 = 4 км

17 . - . (к

V • ( ■ ■

интегральное поглощение равно (-4 ± 1) дБ в обоих районах. Интегральное л

' - ^

поглощение дециметровых радиоволн, обусловленное кислородом, над-Индийским.бкеаном для Н0= 0.5 км равно (-5.5 ± 1) дБ, а на высотах от 4 до 6 км

I ^

в среднем равно 2 дБ. По одновременным измерениям сантиметровых и

У

дециметровых радиоволн определен высотный профиль интегрального поглощении сантиметровых радиоволч, обусловленного в основном водяным паром, и для Нд = 0 км равно (-11.5 ± 2) дБ, Н0 =0.4 к^ составляет (-3 ± 1) дБ, а в интервале высот от 3 до 4 км - (-1 ± 0.5) дБ. ^ • 4 ?

5. По данный об интегральном поглощении радиоволн определено'' дифференциальное поглощение у' т.е., коэффициенты поглощения паров воды

У/, и кислорода % и эффективные высоты для коэффициентов поглощения Нь и Нк . По данным интегрального поглощения дециметровых радиовогн-получены значений % = ( 1.35 ± 0.2)10'2 дБ/км и Нк = ( 5.3 ± 0.1) км. По данным об интегральном поглощении сантиметровых радиоволн для района Алеутских^ островов получены следующие значения: % = (1.5 ± 0.3)10ЯдБ/км, уь = (3,0;К).3) Ю-2 дБ/км и; Нь = (1.5 ± 0.2) км. Для летнего периода над территорией Казахстана имеем ук = (1.5 ± 0.3)10'2 дБ/км, уь = (1.6 ± 0.3) 10* дБ/км и Нь = (1.5±0.2) км. Нк = 5.3 км. Сравнение полученных результатов с данными, полученными с использованием радиометрических методов, показали их хорошее согласие. Показано, что При одновременных измерениях на двух''

V Ь ■ ^ -

длинах волн, од!м из которых не поглощается водяным^ паром, а дфуга& <- .. -1 > ^^ испытывает в нем.достаточно большое .поглощение, возможне определение

а ч' } Я,

радиозатменным методом высотного распределения абсолютной влажности. ь

■г- ' ' <■ - ^ ■) ( " -

)

"г

6. Получены экспериментальные данные изменений частоты и фазового пути I дециметровых радиоволн (X = 32 см), обусловленные влиянием атмосфер Вл::яние стратосферы проявляется начиная с высоты Н0 « 40 км, когда I

■ ь возрастает примерно по экспоненциальному закону и достигает 8 +10 Гц п] / Н0 = 20 км. Максимальное значение изменения частоты в эксперимент: наблюдается при касании лучевой линии поверхности и достигает 90 -ь 140 Г Получены экспериментальные зависимости угла рефракции от минимальнс высоты лучевой линии. Значение угла рефракции для разных районов меняло' при Н0 = 0.5 км от 3560 до 3800 угл. сек., а при Н0 = 10 км - от 1410 до 15( , угл.сек. Для Н0 = 20 км значения составляли 340-^385 угл. сек.

7. Решение обратной задачи по данным изменения частоты радиоволн позволит определить высотные профили пока->чтеля преломления в интервале высот с 0.5 км до 35-40 км. На высоте 0.5 км значения N изменяются в пределах

N-sд. На высоте 10 км найденные значения коэффициента преломления среднем составляют 93+2 А^-ед., что соответствует известным литературны данным, а для высоты 20 км - 20-8-23 Л'-ед.

8. Получены новые экспериментальные данные о флуктуация*. фазы и частот! ■ радиоволн. Поведены высотные зависимости среднеквадратичных флуктуаци

фазы и частоты дециметровых радиоволн и показано, что, это дае дополнительные возможности получать информацию- о высотных профиля , параметров турбулентности атмосферы. Показано, что потенциальная точност радиозатменного метода определения атмосферных параметров определяете

.. , ' , , V . . ?

флуктуациями фазы или частоты радиоволн;" обусловленных флуктуациям! '-коэффициента преломления (турбулентностью атмосферы). Наибольша:

/ ^ ч. > , .У .

точность восстановления высотных профилей ГЫ(И), а следовательно 1

г ' 1

/ ' "" ■' . " -

зависимости температуры от высоты, реализуется от 4 до 20 км. Для высот от 3 до 8 км предельная точность определения температуры характеризуется значением 1°К.

. Сравнительный анализ экспериментальных данных и теоретических расчетов позволяет утверждать, что двухчастотное радиопросвечивание является эффективным способом контроля атмосферы Земли.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на

ледующих конференциях:

{г

16 Всесоюзная конференция по распространению радиоволн (Харьков,

990).

17 Конференция по распространению радиоволн. (Ульяновск, 1993),

I также опубликованы в следующих работах:

. Яковлев О.И., Александров Ю.Н., Вилков И.А., Ваганов И.Р., Елисеев С.Д., Кучерявенков А.И., Матюгов С.С., Мелехов' А.П. Результаты радиопросвечивания атмосферы Земли с помощью двух спутников. //16 Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Харьков., 1990, Ч.2., стр.146.

I. Яковлев О.И., Вилков И.А., Гришмановский В.А., Елисеев С.Д., Кучерявенков А.И., Ломаева В.В., Матюгов С.С., Молотов Е.П. Рефракционное ослабление при радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе спутник-спутник. //Радиотехника и Электроника., 1992, т.37, №1, стр.4248.

3. Вилков И.А., Матюгов С.С., Яковлев О.И. Флуктуации амплитуды npi радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе спутник-спутник //Радиотехника и Электроника.,1993, т.38, стр.795-803.

4. Вилков И.А., Матюгов С.С., Яковлев О.И. Флуктуации амплитуды радиовол) в атмосфере Земли при радиозатменных экспериментах. //17 Конференция п< распространению радиоволн. Ульяновск., 1993, Ч.З., стр. 12.

5. Матюгов С.С., Яковлев О.И., Вилков И.А. Поглощение сантиметровых i дециметровых радиоволн при затменных экспериментах на трассе спутник спутник. //Радиотехника и Электроника., 1994, т.39, №8-9, стр.1251-1258.

6. Yakovlev O.I., Vilkov I.A., Matyugov S.S. Attenuation and scintillation of-radic waves in the Earth's atmosphere in radio occultation experiments on the satellite-to-satellite link. // Radio Science, 1995, V.30., P.591-603.

7. Яковлев О.И., Вилков И.А., Захаров А.И., Кучерявенков А.И., Кучерявенкова И.Л., Матюгов С.С. Изменение частоты, запаздывание и рефракция радиоволн в затменных экспериментах на трассе спутник-спутник. //Радиотехника и Электроника., 1995, т,40, №9, стр. 1339-1346.

.8. Яковлев О.И., Матюгов С.С., Вилков И.А., Захаров А.И., Кучерявенкова И.Л. Флуктуации фазы и частоты радиоволн при затменных экспериментах на трассе спутник-спутник. //Радиотехника и Электроника., 1996, т.41, № 9, стрAQâX -ЮЭ.J

Подписано в печать 1-3.11.1996 г. Форма г 60x84/16. Объем 1,16 усл.п.л. Тираж 100 экз. Ротапринт ИРЭ РАН. Зак. 64.