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: 92

Скачиваний: 0

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

 

KU

О-OS­

Оіш-06е°Мо9г

O-OB-

К -в

СО*'

 

002-

 

-0.02-

20 l-зо i:0 50 SO 70 80 j/00 А,

 

 

ощ

 

 

кн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О.Ю-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— i

1 -,

__—_xr:

fO Л'

 

 

 

Ю

'20

40

 

 

 

47"

 

 

-ЙЛН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

16.

 

 

т. е. D[i = NàT-D\i-

порядка

0,5 утром и 1,0 вечером

 

 

 

 

NAT

 

 

 

 

для

трассы

СН и порядка

0,25 утром и 2,25 вечером

для

трассы КН. Следовательно, величина Dji и зако­

номерность

ее

суточного

изменения

являются

функ­

цией некоторых

параметров

метеорной трассы,

вызы­

вающих селекцию регистрируемых метеоров в зависи­ мости от их скорости. При амплитудной регистрации метеор считается зарегистрированным, если амплитуда отраженного радиосигнала превысит некоторый поро­ говый уровень и наличие скоростной селекции.обус­ ловлено зависимостью от скорости ослабляющего действия начального радиуса г0 метеорных следов на амплитуду отраженного сигнала, определяемой множи­ телем ел = ехр 4 " '[° ,где r 0 = 1 0 _ 2 - f ^)°' В exp (0.05А км).

74


Входящий в выражение х множитель X2 определяет зависимость степени селекции от длины волны, а мно­ житель sec2 Ф от длины трассы. Качественная оценка предполагаемого вида зависимости величины D<J- и ее суточного хода от длины волны, энергетики и длины трассы произведена следующим образом. Было пред­ положено, что чувствительность трассы к метеорам всех регистрируемых в данное время радиантов оди­ накова и равна чувствительности трассы к метеорам радианта, расположенного под углом 45° к зениту средней точки трассы в плоскости, проходящей через эту точку перпендикулярно оси трассы. Вычислены минимальные регистрируемые массы метеорных частиц скорости V для любых радиантов по формуле [104]

где

 

а = —

 

; с = 1,35-Ю:

 

 

 

1,4

 

 

 

RBx-PT'K

 

X

 

 

cos z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X [rrr2

(л, + r2) (1 — cos2 ?-sin2 #)]i ; 4

 

 

 

 

 

(G,G 2 ) 1 / 4 . cos 1 ' 2 n

 

 

 

 

 

— величины в данном случае

одинаковые

для метео­

ров

всех радиантов, АЛ — характеристическая

высота

для

метеоров

скорости ѵ

 

 

 

 

 

 

 

 

hx

= — (0,945 • À2 • sec2

Ф -

75,5) +

 

 

+ ]/(0,945.А2 .8 ес2 Ф -

75,5)2

-

5600Т

 

 

+

21,5.Х2 8 ес2 Ф.І£

Ж

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

c-cos

2

 

 

 

г0 значение

начального

радиуса

метеорных

следов

на

характеристической высоте.

 

 

нормированное

 

Затем было

вычислено

суммарное

распределение

 

скоростей

р(ѵ)

метеоров

элонгации

0 < s < 90° для 06—00 утра и элонгации 90° < е < 180° для 18—00 вечера. После чего определены средние значения т^1-5 и средние значения 1'5)2. Дисперсия

75


D (m-1"5) определена как

D(môh5) = {m~l^f

— (/я^1 -5 )2

и

Dp. как Dp. =

.

 

 

ч

Графики зависимости величины Dp. от

множителя

для 06—00 и

18—00,

приведенные на

рис. 17,

иллюстрируют предполагаемую форму зависимости Dp

от

длины

волны, энергетики (г0 ), длины трассы (эесФ)

и

времени

суток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ъ -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о.і 0.21з ел Ö.5

à.s é.y ав од îo ~z

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 17.

 

 

 

 

 

 

 

Вычисленные

по

результатам

 

эксперимента на

трассе

СН значения

Dp

в 2 раза

меньше

теорети­

ческих,

приведенных

на

графике,

 

 

и

для

трассы КН

в

2 раза

меньше

соответствующих

теоретических.

Следовательно, в первом

приближении для прогноза

значений

Dp можно

 

 

 

 

 

 

 

 

обо­

применить формулу Dp — —— .

 

На

графиках рис. 15, 16 дана зависимость

величины

\

 

 

'

Л

от объема

выборки

_

NAT

и

количества

Dß_

+ Dp-

 

 

NAT

 

 

NM

в случае, если

выборки

взяты

из соот­

выборок

 

ветствующих интервалов времени nku

различных суток.

Вследствие

того,

что

для

данного

типа

выборки

Л

относительная дисперсия падающего потока Dßне уменьшается с увеличением объема выборки

76


/Ър_ =fczr^-\

, величина

доверительных

интервалов

I

"ьт

NATJ

 

 

 

 

стремится

при увеличении

длительности

выборки не

к нулю, как для выборок

первого типа, а к некоторой

величине,

обратнопропорциональной количеству вы­

борок. Путем

вычитания

соответствующих значений

DfA_дг, взятых

из графиков

рис. 13, 14,

получены

 

 

л

 

 

 

 

значения Д3_

для каждого

объема выборки. Ассимп-

 

 

 

л

 

 

 

тотические

значения

порядка 0,1 утром и 0,06

дг вечером для трассы СН и —0,01 утром и —0,015 ве­

чером

для

трассы

КН.

Увеличение

относительной

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дисперсии и}-

утром

может

быть обусловлено пре-

обладанием

вклада

в

регистрируемую

численность

высокоскоростных

 

апексных

метеоров,

падающих

с относительно

небольшого участка

небесной сферы,

т. е.

уменьшением

степени

усреднения

падающего

метеорного потока по небесной сфере.

 

Диапазон

элонгации

радиантов, расположенных над

горизонтом

средней

точки трассы, т. е. регистрируе­

мых на трассе

радиантов,

зависит

от времени суток

и географической

широты

трассы,

поэтому для повы-

 

 

 

 

 

 

 

л

 

л .

 

 

шения

точности прогноза

Dp-

+ D\i

 

необходимо

 

 

 

 

 

 

 

 

Д7

 

ДГ

 

экспериментальное

исследование зависимости Dp и Dp

от времени

суток

и

географической

широты трассы.

По данным

таблиц 1, 2 можно сделать

вывод о том,

что при выборках

первого

типа

число

метеорных

радиоотражений /Ѵд г , зарегистрированных за время Д7\ распределено по закону Пуассона, если k < 0,05, и по Релеевскому закону при k > 0,05, а при выборках второго типа, когда k всегда больше 0,05, закон рас­ пределения всегда Релеевский.

Итак, для прогноза закона

распределения числа

метеорных радиоотражений NAT,

зарегистрированных

на трассе за времяДТ', необходимо сначала рассчитать среднее значение /Ѵд Г , затем по графикам рис. 17 опре-

77


л0,5DIJ.J

делить Dy-j и вычислить

D\xN

= - =

. Взяв

значе-

ние D$-

, соответствующее

типу выборок

и времени

суток,

необходимо найти

величину

k==üp-

+ D J A _

 

 

 

 

^ Д Г

 

^ 7

и по значению k выбрать закон распределения.

 

Увеличение точности

прогноза законов

распреде­

ления регистрируемой численности для любых

метеор­

ных радиотрасс, требует

уточнения

зависимости

Dix

и Z)ß от параметров трасс, времени

суток

и года

по

результатам эксперимента.

 

 

 

 

 

На основании имеющихся экспериментальных дан­ ных не установлено существенного различия в законах распределения численности отражений с длительностью больше нуля или больше некоторой величины Tt. Поэтому можно считать полученное при прогнозе среднее значение числа отражений с длительностью TtNT =р(Tt)-N параметром, определяющим в первом

приближении закон распределения числа отражений с длительностью Т{. Следовательно, прогноз закона распределения числа отражений с длительностью Т1 осуществляется по вышеприведенной схеме с заменой УѴ на NT . При этом надо иметь в виду, что из NT_

зарегистрированных в данной выборке отражений в среднем f% будут федингующими со средними пара­ метрами фединга Г ф и ^п е р .

Если положить в (59), (60) при прогнозе N опера­ тивность метеорной системы радиосвязи ht =f= 0, то р' (7*) дает плотность вероятности распределения времени передачи информации, NT* = р' (T*)-N— сред-

нее число отражений, время передачи информации через которые равно Т{. Величина N*T* определит за-

і

кон распределения 7'/. Более строгий прогноз законов распределения NT и N*T_ требует учета изменения тео­ ретической величины D{xT с увеличением Th т. к. уве­ личение длительности отражений Ті соответствует регистрации метеоров большей массы и меньшей ско-

78