Рассеяние декаметровых сигналов на естественной и искусственной мелкомасштабной турбулентности ионосферной плазмы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

ггод

1 Ь МАП i3i.ii

Харьковский государственный университет

рассеяние декаметровых сигналов на естественной и искусственной

мелкомасштабной турбулентности

ионосфернои плазмы

01.04.03 - радиофизика

Автореферат на соискание научной степени кандидата физико-математических наук

На правах рукописи

/

Понокаренко Павел Витал:

Харьков - 1995

Диссертация представляет собой рукопись.-

Работа выполнена в Радиоастрономическом институте HAH Украины.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник ЯМПОЛЬСКШ Юрий Моисеевич.

Официальные оппоненты:

1. Доктор физико-математических наук, профессор

БЛИОХ Павел Викторович (Радиоастрономический институт HAH Украины, г.Харьков).

2. Кандидат физико-математических наук, доцент Р03УМЕНК0 Виктор Тимофеевич СХарьковский госуниверситет).

Ведуцая организация - Институт ионосферы Национальной академии наук и Минобразования Украины Сг.Харьков).

Защита состоится. 1995 г. на заседании

специализированного ученого совета Д 02.02.07 Харьковского государственного университета С310077, г.Харьков, пл.Свободы, 4, ауд. 3-9).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Харьковского государственного университета.

Автореферат разослан

¿¿¿-tjcf/'jä' 1995 г

Ученый секретарь

специализированного Ц) / / /¡0У{ ЧЕБОТАРЕВ В. И.

ученого совета

Актуальность работы. Способность коротких волн СКВ, диапазон частот /=3. ..30 МГц) к загоризонтному распространению за счет отражения от ионосферы обусловила их широкое использование при ревек?*;! практических задач связи, радиолокации, радионавигации. Доказательством этому -служит, например, "перегруженность" КВ диапазона излучением станций различного назначения. Большинство коротковолновых систем ориентированы на работу на частотах ниже максимальной применимой частоты /цпч- По определению эта величина соответствует значению рабочей частоты передатчика / , при котором в приемном пункте наблюдается фокусировка нижнего и верхнего лучей на границе "мертвой зоны". При /о>/цпч прохождение сигнала в приемный пункт за счет "зеркального" отражения от ионосферы уже невозможно. Значение /ипч определяется протяженностью трассы 0, формой высотного профиля электронной концентрации N и величиной критической частоты /с=С4яе2АГах/тЗ'/2(е и т. --заряд и масса электрона, -

концентрация в макс, .хуме слоя). В пренебрежение сферичностью Земли и .толщиной ионосферы справедливо соотношение

где 2т - высота максимума электронной плотности. При переходе ото

дня к ночи из-за увеличения г и снижения / величина /„„_

т с ' ыпч

уменьшается. Поэтому на коротких односкачковых трассах протяженностью в несколько сот километров часто встречается ситуация, когда в ночных условиях / становится больше /ипч. и приемный пункт попадает в "мертвую зону". Поскольку на такие расстояния в КВ диапазоне земная волна не проникает, поддержание связи' между передатчиком и приемником возможно лишь за счет рассеяния на ионосферных неоднородностях. Размер неоднородностей I, которые дают максимальный вклад в поле в точке приема, определяется из условий Вульфа-Брэгга

X.

1= -, С1)

2 ослС8/2)

где в - угол между волновыми векторами падающей и рассеянной волн, X - рабочая длина волны. Для коротких трасс величина О сравнима с высотой ионосферного слоя, поэтому рассеяние происходит на большие углы и носит характер; близкий к резонансному. В соответствии с (1) в нем участвуют неоднородности

с размерами что при рассеянии КВ ссотвествует 1~10...100 и. По общепринятой классификации . такие флуктуации электронной плотности относятся к мелкомасштабным. Их' интесизность в спокойных ионосферных условиях не превышает 10~3...10~г от фонового значения Мо. По этой причине до последнего времени за счет больших энергетических потерь условие /0>/ипч на практике использовалась крайне редко. С другой стороны, эта ситуация представляет специальный интерес с точки зрения диагностики мелкомасштабных . ионосферных неоднородностей декаметровых масштабов, недоступных для изучения другим методами. Исследование флуктуаций электронной плотности ионосферы позволяет судить о сложных турбулентных и волновых процессах, происходящих в околоземной плазме. К настоящему времени наиболее полно изучена неоднородная структура экваториальных и авроральных районов, где наблюдаются максимальная интенсивность неоднородностей и большое разнообразие механизмов их возникновения. Сведения о среднеширотных неоднородностях носят скорее фрагментарный, нежели систематичёский характер. Внимание исследователей привлечено не только к естественным причинам образования флуктуаций электронной плотности, но и к их искусственным источникам. Так, в последние годы большое число публикаций было посвящено турбулизацки ионосферной плазмы под воздействием мощного радиоизлучения наземных "нагревных" стендов. Применение таких стендов позволяет проводить активные эксперименты в ионосфере и использовать ее в качестве огромной естественной лаборатории.

Таким образом, исследование характеристик рассеяния декаметровых радиоволн на частотах выше МПЧ представляется актуальным, поскольку позволяет решать как прикладные вопросы распространения КВ, так и задачу диагностики неоднородной структуры ионосферы.

Цель работы заключалась в следующем:

- проведение экспериментальных исследований характеристик КВ сигналов, рассеянных на коротких С до 1000 км) среднеширотных радиотрассах естественными и искусственными неоднородностями ионосферы на частотах выше максимальной применимой частоты;

- восстановление параметров ионосферных неоднородностей.

■ Методы исследования. Экспериментальное изучение

характеристик резонансно .рассеянных сигналов проводилось с использованием" многоканального когерентного приемно-

измерительного комплекса. С использованием остронаправленных и слабонаправленных приемных антенн были исследованы спектральные и корреляционные характеристики рассеянного поля.

Восстановление параметров ионосферных неоднородностей производилось на основе сравнения экспериментальных данных с результатами модельных расчетов, проводившихся в приближении однократного рассеяния.

Новизна проведенных исследований определяется такими их особенностями:

1) впервые в КВ диапазоне с помощью остронаправленной антенны радиотелескопа УТР-2 исследована тонкая угловая структура рассеянного поля;

23 при изучении эффектов рассеяния КВ естественными неодкородностями ионосферы экспериментально измерены пространственные корреляционные функции пробных сигналов, а также спектральные характеристики вертикально и горизонтально поляризованных компонент рассеянного поля, сведения о которых в литературе отсутсвуют;

3) независимо от других исследователей обнаружены квазипериодические .вариации доплеровского смещения частоты КЗ сигналов, рассеянных искусственной ионосферной турбулентностью, и предложена их интерпретация, связанная с модулирующим воздействием естественных микропульсаций геомагнитного поля типа Рс на неоднородную структуру ионосферы;

43 для обработки экспериментальных данных наряду с традиционными корреляционными и спектральными методами применены алгоритмы фрактального анализа, развитые лишь в. последние годы и не получившие еще широкого применения при анализе реальных сигналов.

Практическая значимость работы связана с возможность» использования полученных в .ходе ее выполнения сведений о статистических характеристиках рассеянных сигналов при разработке линий КВ связи на частотах выше МПЧ.' Получены выражения, позволяющие оценить полосу пропускания такой линии в зависимости от размеров и локализации эффективного рассеивающего объема. К практически ценным результатам относится разработка методики диагностики ионосферных неоднородностей, .основанной на использовании вещательных коротковолновых радиостанций в качестве широко доступных и стабильных источников пробного излучения.

Апробация результатов работы. Полученные в диссертации результаты были представлены на _ следующих конференциях и симпозиумах:

Всесоюзном симпозиуме "Ионосфера и взаимодействие декаметровых волн с ионосферной плазмой" (Звенигород, 1989 г.);

- XVI Всесоюзной конференции по распространению радиоволн (Харьков, 1990 г.);

Научно-техническом семинаре РНТО РЭС им.Попова "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах" ССмоленск, 1992 г.).

- III и IV Суздальских симпозиумах УРСИ по модификации ионосферы мощными радиоволнами (Суздаль, 1991 г. и Уппсала, Швеция, 1994 г.);

- Международной конференции по акустике, речи и обработке сигналов (Аделаида, Австралия, 1994).

По вошедшим в диссертацию материалам в соавторстве опубликовано 17 работ.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из Введенияг двух глав, Заключения и списка цитировнной литературы (59 наименований). Она содержит 93 страницы машинописного текста и 44 рисунка.

Содержание работы. °

Во Введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулирована цель диссертации, приведен^ структура и краткое содержание работы, изложены основные реззультаты и положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена экспериментальному изучению свойств КБ сигналов, . рассеянных естественными неоднородностями на односкачковой меридиональной радиотрассе и их теоретической интерпретации в приближении теории однократного рассеяния.

В первом параграфе изложена методика измерения характеристик рассеянных КВ сигналов, излучаемых широковещательными передатчиками. Использование остронаправленной приемной антенны радиотелескопа УТР-2 и когерентного приемного комплекса обеспечивало высокую точность определения. угловых и частотных характеристик пробного излучения (порядка 1°по углам прихода и 0.01 Гц по частоте). Наличие нескольких приемных каналов позволяло проводить одновременные измерения с использованием различных рабочих частот и лучей приемной антенны. Наряду с

остронаправленной решеткой УТР-2 применялись и слабонаправленные приемные антенны. Так, при исследовании пространственной корреляции использовались отдельные вибраторы из апертуры радиотелескопа. . Изучение поляризационных характеристик рассеянного поля проводилось с применением турникетной антенны поляриметра. Оценка спектральных и корреляционных характеристик исследуемых сигналов производилась как с помощью аналоговых анализаторов, так и с применением ЭВМ типа РС.

Во втором параграфе приведены результаты исследования угловых спектров рассеянного поля. На основе большого массива данных, полученных в различное время суток в весенних и зимни:: условиях установлено наличие на трассе измерений двух разнесенных по углу места максимумов интенсивности поля. Такая угловая структура рассеяния связывается с существованием двух эффективных рассеивающих объемов, расположение которых в пространстве определяется пересечением лепестков ДН передавшей антенны с ионосферным слоем. Рассеяние от "верхнего" максимума (расположенного под более высокими углами Места) носило изотропный характер, а от "нижнего" - ракурсный. На основе теоретических выражений приближения однократного рассеяния из сравнения результатов модельных расчетов с экспериментальными данными были получены оценки таких параметров неоднородной структуры, как относительная интенсивность бИ^/И^, коэффициент анизотропии, высота слоя с неоднородностями 2.

В третьем параграфе первой главы изучены доплеровские спектры рассеяния. Установлено, что доплеровские смещения частоты (ДСЧЗ Гд для сигналов, приходящих от "верхнего" и "нижнего" максимумов углового спектра, существенно отличаются. При интерпретации экспериментальных данных принималось во внимание, что при /о>/упч величина ДСЧ' при "замороженном переносе" неоднородностей определяется средней скоростью их дрейфа и

вектором рассеяния где ^, к - волновые векторы

рассеянной и падающей на ионосферу волн в точке рассеяния

г 1 и ■*

• Гг-ъг*-"-

В предположении о пространственной однородности поля скоростей дрейфа это отличие связывалось с различной ориентацией векторов рассеяния Я в пределах соответствующих рассеивающих объемов.

Модельные расчеты доплеровских спектров рассеянных сигналов, проведенные в• приближении однократного рассеяния, подтвердили корректность такой интерпретации. 'Из экспериментальных данных была получена оценка составляющей скорости дрейфа неоднородностей вдоль радиотрассы иц~ 10 м/с, что согласуется с данными других авторов о типичных горизонтальных скоростях на высотах Г-слоя.

Четвертый параграф посвящен изучении пространственной структуры рассеянного поля в точке приема. В измерениях использовались одиночные вибраторы, составляющие фазируемую решетку радиотелескопа и разнесенные вдоль и поперек направления на пробный передатчик. Измеренный- радиус корреляции рассянного поля ДрЕ как вдоль, так и поперек радиотрассы имел величину порядка рабочей длины волны X. Для модельного представления пространственной корреляционной функции рассеянного поля использовано выражение, полученное в первом приближении теории возмущений. Из него следует, что характерный масштаб Др£ связан с угловыми размерами эффективного рассеивающего объема посредством преобразование Фурье. Для проверки адекватности такого описания на основе' экспериментальных угловых спектров рассеяния были построены модельные корреляционные функции, которые продемонстрировали качественное и количественное согласие с экспериментальными кривыми. Наблюдавшаяся в ряде случаев двухмасштабность продольной пространственной корреляционнй функции связывалась с существованием на трассе измерений двух эффективных рассеивающих областей.

Спектральные характеристики вертикально и горизонтально поляризованных компонент рассеянного поля исследованы в пятом параграфе. .. Измерения проводились. с использованием слабонаправленной турникетной антенны поляриметра, расположенной в вертикальной плоскости, перпендикулярной радиотрассе. Экспериментально зафиксировано появление дополнительных минимумов спектральной плотности во взаимных спектрах сигналов ортогональных поляризаций по сравнению с их энергетическими спектрами. Эти минимумы сопровождались резким изменением взаимной фазы на величину порядка п. Модельные исследования позволили интерпретировать наблюдавшиеся особенности взаимных спектров как проявление эффекта Брюстера при рассеянии радиоволн на слабых объемных неоднородностях .коэффициента преломления. В рамках такого описания на основе геометрических построений была'записана

алгебраическая система уравнений, связывающая положение экстремумов в энергетических и взаимных спектрах сигналов ортогональных поляризаций с высотой слоя с неоднороднстями г и составляющей скорости их дрейфа вдоль трассы Иц. Подстановка в эту .систему экспериментально измеренных величин и ее численное решение позволили получить оценки 2 и Уц, согласующиеся с данными о неоднородной структуре среднеширотной ионосферы.

Во второй главе изложены результаты исследования рассеяния декаметрозых волн искусственной турбулентностью, возбуждаемой в ионосфере воздействием мощного КВ радиоизлучения.

Первый параграф посвяцен отличительным особенностям методики измерений по сравнении со случаем рассеяния на естественных, кеоднородностях. В качестве источников пробных сигналов использовались как широковещательные радиостанции, • так и специальные КВ передатчики. Задача разделения компонент пробных сигналов, связанных с рассеянием на искусственных и естественных кеоднородностях, решена с помощью угловой и частотной фильтрации-при использовании остронаправленной приемной антенны и высокостабильного когерентного приемного комплекса.

Во втором параграфе изучены пространственная и межчастотная корреляция рассеянного поля. Экспериментальное исследование пространственных корреляционных функций проводилось по той же методике, что и в случае рассеяния на естественных неоднородностях. Было установлено, что поперечный радиус корреляции в этой ситуации существенно превышает значение X. В предположение о том, что рассеивающая область имеет форму диска, вертикальные размеры которого значительно меньше горизонтальных, в приближении однократного рассеяния были получены модельные выражения, позволившие оценить горизонтальный масштаб области с искусственными неоднородностями £.р-*130 км. Эта. оценка хорошо согласуется с результатами прямых угловых измерений ¿Г с использованием остронаправленной антенны УТР-2.

Изучение межчастотной корреляции проводилось по сигналам специального передатчика, расположенного вблизи г.Киева. Импульсный режим его излучения позволил сформировть сетку пробных сигналов с шагом по частоте в. несколько сот герц. Применение узкополосной фильтрации дало возможность исследовать корреляционные связи между- пробными сигналами для различных значений частотных расстроек между их несущими. Экспериментальные

оценки радиуса межчастотной корреляции КБ сигналов при рассеянии искусственники неоднородностями имели величину Lfi 1 кГц. В модельном приближении была получена аналитическая связь А/ с размерами рассеивающей области. Это позволило из сравнения с экспериментальными данными также оценить горизонтальный масштаб области искусственной турбулентности величиной Лг~100 км, что не противоречит данным, полученным при исследовании пространственной корреляции рассеяного поля.

Третий параграф посвящен исследованию динамики чрстотных спектров КВ сигналов, рассеянных искусственными неоднородностями в режиме установившегося С"стационарного") нагрева ионосферы. В целом ряде сеансов измерений бьши обнаружены квазигармонические вариации ДСЧ с периодами 7=23-1500 с и амплитудой 6ГД~ 0,1-1 Гц, которые иногда сопровождались синхронными вариациями интенсивности рассеянного поля. • Использование нескольких лучей антенны УТР-2 позволило установить, что .пространственный масштаб таких осцилляций значительно превышает размер области возмущения. Это свидетельствует о существовании крупномасштабного волнового процесса, модулирующего скорость дрейфа неоднородностей в районе области нагрева. Было высказано предположение'о том, что таким' процессом в области периодов ГС 100 с могут быть' естественные микропульсации геомагнитного поля типа Рс III, IV, ассоциирующиеся с различными модами и гармониками альвеновских колебаний силовых линий геомагнитного поля. В пользу такой гипотезы свидетельствует близость величины наиболее вероятного значения периода осцилляций ДСЧ Т=50-60 с ко значению периода первой гармоникии собственных колебаний геомагнитного поля для геомагнитной широты, соответствующей положению нагревного стенда. Оценка амплитуды ыикропульсаций, полученная в таком"~модельном представлении, составила . около .1 у> что согласуется с литературными данными о параметрах таких волн.

Четвертый параграф посвящен применению алгоритмов фрактального анализа к экспериментальным данным ионосферного рассеяния радиоволн. . В нем поставлена и решена задача об идентификации типа неоднородностей - искусственные и естественных - на основе вычисления корреляционной размерности огибающей рассеянных сигналов. Показано, что этот алгоритм позволяет отличать сигналы, рассеянные ионосферными неоднородностями различного происхождения даже в случае, когда их энергетические

и

спектры статистически неразличимы.

В Заключении приведены основные результаты и выводы работы.

На защиту выносятся:

1.Двухкомпонентная модель рассеяния КВ сигналов естественными неоднородностями ионосферы на меридиональной трассе, основанная на существовании двух областей, одна из которых рассеивает пробные сигналы изотропным образом, а вторая -ракурсным.

2.Особенности поведения взаимных спектров вертикально 'и горизонтально поляризованных компонент рассеянных сигналов,' вызываемые проявлением эффекта Брюстера при рассеянии на объемных неоднородностях коэффициента преломления.

3.Оценки основных параметров естественных неоднородностей ионосферы, полученные из сравнения экспериментальных данных с результатами модельных расчетов ■в приближении однократного рассеяния.

4.Интерпретация экспериментально обнаруженных квазипериодических вариаций доплеровского смещения частоты КВ сигналов, рассеянных искусственной ионосферной турбулентностью, связанная с модулирующим ■ влиянием микропульсаций геомагнитного поля типа Рс на скорость дрейфа рассеивателей.

5.Применение алгоритмов вычисления корреляционной размерности измерительных данных к решению задачи идентификации искусственных и естественных ионосферных неоднородностей в случае совпадения спектральных характеристик рассеянных нит сигналов.

Личный вклад автора определяется его участием в планировании, подготовке и проведении измерений характеристик рассеянных сигналов, а также обработке, компьютерном моделировании и физической интерпретации экспериментальных результатов.

Публикации по теме диссертации.

1.Безродный В.Г., Пономаренко П.В., Ямпольский Ю.М, Исследование угловых диаграмм рассеяния и энергетических спектров декакетрозых радиоволн с помощью остронаправленной антенны // Конференция молодых ученых и специалистов РИАН УССР: Тез. докл. -Харьков, 1989. - С. 9.

2.Безродный В, Г., Пономаренко П. В., Ямпольский Ю. М. Рассеяние КВ радиосигналов мелкомасштабными неоднородностями ионосферы //

Всесоюзный научно-технический семинар "Распространение радиоволн в ионосфере", Калининград. 1989: Тезисы докладов. - М.: "Радио и связь",. 1989. - С.61. '

3. Безродный В.Г., Пономаренко П. В., Ямпольский Ю. М. Рассеяние декаметровых радиоволн ионосферой на частотах выше МПЧ // Ионосферные исследования: Сб. статей. - М.: Изд.-во АН СССР, 1989. - С. 44-61.

4. Безродный В.Г., Пономаренко П. В., Ямпольский Ю. М. Исследование эффектов резонансного рассеяния радиоволн в ионосфере. - Препринт // РИАН УССР, N26. - Харьков, 1989. - 32 с.

5. Безродный В.Г., Пономаренко П.В., Ямпольский Ю. М. Эффект Брвстера для случайно-неоднородной среды и его наблюдение в задачах ионосферного рассеяния декаметровых волн // Всесоюзный симпозиум "Ионосфера и взаимодействие декаметровых радиоволн с ионосферной плазмой: Тезисы докладов. - Москва, 1989. - С.45.

6. Безродный В.Г., Пономаренко П, В., Ямпольский Ю. М. Ионосферное рассеяние КБ сигналов на частотах выше МПЧ // XVI Всесоюзная конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. 4.1. -Харьков, 1990. - С.223:

7. Belenov A. F. , Ponomarenko P. V., Sinitsin V. G. , and ' Yampolski-Y.M. Periodic variations in the spectral parameters of HF diagnostic radio waves scattered by artificial ionospheric turbulence // Proc. of the III Suzdal URSI Symposium on Modification'of the Ionosphere by Powerful<Radio Waves (ISIM-3). - Moscow, 1991. - P. 107-108. . .

8. Беленов А. Ф., Пономаренко П. В., Сищщын В. Г., Ямпольский Ю. М. О механизме периодические вармадий спектров сигналов, рассеянных искусственной ионосферной турбулентностью // Научно-технический семинар РНТО РЭС им.А. С.Попова "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах": Тез. докладов. -Москва, 1992. - С. 131-133,

9.Buxjakov S.А., Ponomarenko P.V., and Yampolski Y.M. Ionospheric irregularities studying by correlation integral method // XXIV URSI General Assembly: Abstracts. -'Kyoto, 1993. - P.351.

10. Bulgakov S. A., Sinitsin V.G., Ponomarenko P. V,, and Yampolski Y.M. Processing of HF signals scattered by AIT using fractal analysis // 1994 International Conference on Acoustic, Speech & Signal Processing: Proceedings. - Adelaide, 1994. - V. 6. - P. 169-171.

И.Беленов А. Ф. , Пономаренко П. В., Ямпольский Ю. М. Межчастоткая корреляция KB сигналов, рассеянных областью искусственной ионосферной турбулентности // XVII Вссероссийская конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. - Ульяновск, 1993. -С. 17.

12. Bezrociny V. G. , Ponomarenko P. V. , Yampolski Y. M. Space and time statistical processing in a problem of ionospheric radio sounding with the use of highly directional antenna array UTR-2 // 1994 International Conference on Acoustic, Speech & Signal Processing: Proceedings. - Adelaide, 1S94. - V.6. - P. 121-124.

13.BelenoY A.F. , Erukhimov L.M, Myasnikov E.N. , Ponomarenko P.V. , and Yampolski Y. M. The electric, field fluctuations and Doppler-spectral features of the HF-scattering by modofied region С Sura heating) // IV Suzdal URSI Symposium' on Artificial Modification of the Ionosphere: Abstracts. - Uppsala, 1934. - P. 55-56.

14. Bulgakov S. A. , Ponomarenko P. V. , and Yampolski Y. M. Fractal analysis of artificial ionospheric turbulence // IV Suzdal URSI Symposium on Artificial Modification of the Ionosphere: Abstracts. - Uppsala, 1994. - P.44.

15. Belenov A. F. , Erukhimov L. M, Ponomarenko P. V., and Yampolski Y. M. Interaction between AIT and geomagnetic pulsations // IV Suzdal URSI Symposium cn Artificial Modification of the Ionosphere: Abstracts. -Uppsala, 1994. -P.95.

16. Беленов А.Ф., Пономаренко П.В., Синицын В.Г.,. Ямпольский Ю.М. О приоде кьазипериодических вариаций допплеровского смещения частоты KB радиосигналов, рассеянных областью ИИТ // Изв.Вузов. Радиофизика. -1993. - .Т. 36, N12. - С: 1089-1095.

17. Авдеев В. Б., Белей В. С., Беленов А. Ф., Пономаренко П. В., Синицын В.Г., Ямпольский Ю. М. и др. Обзор результатов рассеяния коротких волн искусственной ионосферной турбулентностью, полученных с помощью фазированной решетки УТР-2 // Изв. Вузов. Радиофизика. - 1994. - Т. 37, N 4. - С. 479-492.

Пономаренко П.В. Розс1яння декаметрових сигнал!в на природн1й та штучнШ др1бномасшта<5н1й турбулентност1 1оносферно1 плаз ми. ДисертаЩя на здобуття наукового ступеня кандидата ф!зико-математичних наук за спец!альн1стю 01.04.03 - рад1оф!зика, Рад1оастроком1чний 1нститут НАН Укра1ни, Харк!в, 1993.

Дисертац!я м Ютить результата 17 наукових публ!кац!й з експериментального досл!дження розс!яння декаметрових радЮхвиль як природними неоднор1дностями електронно1 густини Юносфери. так I штучкою Юносферною турбуленткЮтю, стимульованою потужним короткохвильовим випром1нюванням наземного стенду. Встановлено, ш,о використання радЮмовних станций у рол! джерел прсбнах сигнал!в та гострсспрямованоI приймально! антени дозволяе розв'язувати задачу реконструкц!I основних параметр1в др!бномасштабних неоднор1д-ностей. Анал1з тонко! структури доплер1вських спектр 1в сигнал¡в, рсзс!яних штучними неоднор!дйостями, дозволив виявкти КЕазиг.ерЮдичн! коливання доплер 1вського зм!ш,ення частота, як! поз'язусться з геомагн1тними пульсац!ями типу Pc III, IV. Ключов! слова: !оносфера, неоднор1дност1, декаметров 1 хвил!, розе !янкя, геомагн1тн! пульсац 11.

Pcnomarenko P. V. Scattering of decameter signals by the natural and artificial small-scale turbulence of ionospheric plasma. Candidate of Sciences Thesis in Radio Physics, Institute of Radio Astronomy, National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, 1995.

The thesis contains results of 17 scientific publications connected with experimental investigations of decameter radio wave scattering both by the natural electron density irregularities and artificial ionospheric turbulence stimulated by powerful. HF radiation of ground-based facility. It is established, that the use of broadcasting stations as sources of probing signals and high-directional receiving antenna allows to solve the problem of restoi .tion of small-scale irregularities main parameters. Analysis of the fine structure of Doppler spectra, for signals scattered by artificial irregularities allowed t-o detect quasi periodical oscillations of Doppler frequency shift explained by the geomagnetic pulsations PcIII, IV.

Keywords: ionosphere, inhomogeneities, decameter radio waves, scattering, geomagnetic pulsations.