Файл: Курганов Р.А. Прогнозирование наклонного рассеивания радиоволн метеорными ионизациями.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

регистрируемая электронная плотность переуплотнен­ ных следов:

 

U\ -гх2

(г, — r2) (1 cos2 ß-sins Ф)

 

Т 2

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 « /

\ е

/

32и4

G r G 2 - c o s 2

fx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(21)

Зная ao m o , можно

рассчитать

плотность

дифферен­

циального

распределения

длительностей

р(Т)

для

элементарного метеорного потока

d<o, регистрируемого

в объеме

dV = dty-dQ.

 

 

 

 

Для этого весь диапазон регистрируемых длитель­

ностей разбивается

на

интервалы: 0—0,1—0,2—0,4

0,8-1,6-3,2-6,4-12,8-25,6-51,2-102,4 - 204,8 сек. Наименьшая регистрируемая в объеме dV максималь­ ная линейная электронная плотность следа аопгѵ со­ ответствует случаю отражения от точки вблизи

максимума ионизации

следа,

находящегося на высоте

homv сигнала,

равного

пороговому уровню. Для отра­

жения от следов

с такой

электронной

плотностью

время превышения

порогового уровня

ТА

= 0

и диапа­

зон высот, при отражении в пределах

которого

отраженный сигнал выше порогового уровня,

Для o.mv > aomv

сигнал с

длительностью

превыше­

ния порогового уровня ТА^0

 

будет

создаваться при

отражении от следов с зеркальной

точкой, находя­

щейся на удалении до + AhlroЫі2Т0

от высоты мак­

симальной ионизации

следа hmv,

лежащей

в диапазоне

высот от ІТ0{а.тѵ)

до

hm){amv),

причем

А ш — А2 Л ) =

= ДЛП) по определению.

 

 

 

 

 

Значения

hiT0,

Іі2Т0

определяются

методом после­

довательных

приближений, для чего

вычисляется ве­

личина ТА — времени превышения сигналом порогово­ го уровня при его отражении от точки, находящейся на некотором расстоянии ДАЛ от высоты hmv макси­ мальной ионизации следа с amv.

50


Если

принять Герлофсонское

распределение

элек­

тронной

плотности

вдоль

следа, то электронная

плот­

ность в точке отражения

на высоте

hmv

+ àhA

будет

 

 

_

_9_

 

А

.

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

При а,,

, д / ,

< а,0,

т. е.

критической

электронной

тѵ

А

 

 

 

объема

 

 

плотности для данного элемента

 

 

 

at 0 =

7,5-1013-exp

"тѵ+

AhA

 

 

 

ЗА2

sec2

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

след в точке отражения является недоуплотненным. Следовательно, амплитуда отраженного сигнала падает под действием амбиполярной диффузии по экспонен­ циальному закону и время превышения порогового уровня *

 

 

 

 

Wrh

+ ДЛ

 

 

 

 

 

п,тѵ

+ à"A

 

7V = х -In

 

 

 

 

 

 

 

• exp

X2

-sec2 Ф

 

 

 

 

 

 

При

а. ть

А > ac0 след

в точке

 

отражения — пере­

уплотненный

и время превышения

порогового уровня

при

условии

разрушения

следа только

за счет амби­

полярной диффузии

 

 

 

 

^ = 1 , 1 3 . 1 0 - 1 4 . х г а Л / п г ) + Д Л л .

 

X2 «sec2 Ф

Здесь х„ =

постоянная распада отражения за

16я2-£>

счет амбиполярной диффузии. Коэффициент амбиполяр­ ной диффузии по данным [37] с погрешностью менее 10% аппроксимируется выражением

0,078-(Лт г , + ДЛд) — 6,7

D = e x P

Шз

*

4*

51


При одновременном разрушении следа за счет эффекта прилипаний с постоянной распада

 

•сл = 40-ехр

 

9 6 - ( / * , „ „ + ДЛ А )

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

время превышения

порогового

уровня

уменьшается

до величины Т'„ , определяемой

из

уравнения

 

 

 

Тп

 

• ехр

 

 

 

 

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тп

 

2,3 - х„ + Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дающей

решение

этого

 

трансцендентного

уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

с погрешностью менее 20% для значений 0<

< 100 ,

соответствующих

всему

диапазону

 

 

in

регистрируемых

на трассах линейных электронных плотностей.

Выше, на основании

 

анализа

экспериментального

материала, установлено,

 

что значительная

часть ме­

теорных радиоотражений длительностью

больше 3 сек

является

федингующей. Процентный вклад

числа фе­

дингующих отражений является

в

первом

приближе­

нии функцией длительности отражения

Тп.

 

 

/ = 1 -exp[(6.10- 3 -X.sec<£ +

 

 

,

+ 0,63). Г ,

-2,2 . }0~2 . X • sec Ф + 1,73

 

(22)

 

 

 

 

].

 

а относительное время превышения порогового уров­ ня федингующим сигналом является функцией его амплитуды и формы фединга

/ = 1

• f <hmv + àhA )

•ехр

 

X2.sec2<I>

amv

 

 

a

\ 0,217

о с

Л Л Л

 

 

"omv \

0,65—jj-

1

(23)

 

 

 

 

Тогда искомое время превышения сигналом порогово­ го уровня будет равно средней длительности превы-

52


ці-ения порогового уровня

отражением, часть

которо­

го федингует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T^T'n[(\~f)

+ t.f\.

 

 

 

 

(24)

Очевидно, что hm

и Л 2 Г о ~ э т о

высоты hmv

+

AhlTÙ

и hmv — Дй2 Г 0 ,

при которых

отраженный

сигнал

имеет

длительность

Г л = 0.

 

Все вычисленные

в процессе

приближения

значения

ТА

0 являются

полезными,

так как соответствующие

им высоты

hmv

+ àhA

есть

значения h1TA,

h2TA,

а

разность

hXTA

— h2TA,

 

равная

ДЛЛ — шагу, принятому для h в процессе приближения, является толщиной метеорного слоя для отражений от метеоров элементарного,потока длительностью от

Тд

до ТА+1.

Тогда часть элементарного потока

час­

тиц с максимальной электронной плотностью amv

соз­

даваемых

следов, отражающая сигналы длительности

от ГА до 7Ѵ,+ 1 , будет

 

 

 

 

cfyV=Q(aZ 0 ).a|-1 • cos^'Z- sinß-a-*.

 

 

 

 

 

{hmv +

ДА « ) ' Д А л

 

 

 

.p(v)

m v

Аà--da-dvde-du.

(25)

 

 

 

cos2 e-si-n2^

v

'

Так как отражающие точки распределены

по высоте

равномерно, а при достаточно малом ДАД можно

счи­

тать

ТА

линейно-зависящей от h, то dN будет равно­

мерно распределено по Т в интервале от TА

до

Г л + 1

и должно

быть занесено в графы таблицы

дифферен­

циального распределения длительности в форме вкла­

дов dNk =

d j V ' g f e

*

для k1 < k < k2,

где kx соответ-

 

TA + l ~ T

A

табличному значению Th >

ствует наименьшему

> т і п [ Г Л ,

TA+Ï\,

k2

соответствует

наименьшему

значению

 

 

 

 

для

kl<k<.k2,

okx = 7\ — min [ГА , Гд-! ],

53