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: 88
Скачиваний: 0
ности на трасса а0 |
для моделей „а — еи. |
Величина KN |
||||||
изменяется от |
KN |
= — 1,5 |
для трасс |
с |
минимальной |
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
1014 эл/м |
регистрируемой электронной плотностью а0 |
< |
|||||||
до KN — — 6 для |
трасс |
с |
а0 > 1015 |
эл/м |
и |
хорошо |
||
и |
|
. |
|
|
|
|
|
|
соответствует |
экспериментальным данным. |
|
|
|||||
Расчетные |
графики |
распределения |
максимальных |
амплитуд метеорных радиоотражений для трасс раз личной длины и различной длины волны для Рт = 1 кет, антенн 1Ш5—>1Ш5, О, = 02 = 32 приведены на рис. 21. Наклон левой ассимптоты, соответствующей регистра-
Рис. 21.
ции в точке наивысшей чувствительности метеорных следов недоуплотненного типа kl = l—s, равен kx = — 1,5 и соответствует значению показателя поро
говой |
зависимости |
численности KN |
= — 1,5. Наклон |
|
правой |
ассимптоты |
k2 |
— Ak{, k2=—6 |
и |
соответствует |
||||
регистрации в точке |
наивысшей |
чувствительности |
метеорных следов переуплотненного типа и значению
показателя |
пороговой |
зависимости |
численности |
Км = — 6 |
(рис. 20). Область перехода, |
занимающая |
и
один порядок изменения величины а0 и два порядка изменения величины am ] n , соответствует области изме-
89
нения показателя пороговой зависимости численности от 1,5 до 6 на рис. 20. Расчетная зависимость значе ния критической амплитуды, соответствующей точке пересечения ассимптот, Акр от длины волны и длины
трассы аппроксимируется выражением
л к р = зоо |
1,5 . ( Р г . 0 і . С 7 2 Г , |
(47) |
где А — длина волны в метрах, L - длина трассы в км, Рт— излучаемая мощность в квш, Ох, 02 — максималь ные значения коэффициента усиления приемной и пе редающей антенных систем по мощности. По сопо ставлению расчетного значения Л к р с экспериментально измеренным контролируется отсутствие потерь излу чаемой энергии на трассе, т. е. производится оценка реальной энергетики трассы [105].
Зависимость величины средней длительности и показателя пороговой зависимости средней длитель-
* г ности К, = — — от величины минимальной регистри-
ии.
Ig—
руемой электронной плотности на трассе а0 для трасс различной длины L и различной длины волны X при ведена на рис. 22, 23.
г 1700км
°1500км
.ШОкм
Юіг Ю° Ю" іОі5 <0"<*о
Рис. 22.
90
Для |
модели |
„а", в |
которой не |
учитывается |
огра |
ничение |
длительности |
отражений |
эффектом прилипа |
||
ний, величина |
средней |
длительности и соответствен |
|||
но показатель |
ее пороговой зависимости быстро |
воз |
растают с увеличением а0 , что не соответствует экспе риментальной зависимости. Для модели „Ь" соответ ствие эксперименту удовлетворительное для значений а0 порядка 1013 эл/м. Удовлетворительное соответствие результатов прогноза с экспериментом во всем диапа
зоне экспериментально зарегистрированных |
минималь |
||||||
ных |
электронных |
плотностей |
1012 |
< <х0 |
< |
1014 эл/м |
|
наблюдается |
только |
для модели „d". |
Следовательно, |
||||
эта |
модель |
больше |
соответствует |
реальным |
физиче |
ским закономерностям и может быть принята за основу при прогнозе.
На рис. 24 приведены расчетные графики диффе ренциальных распределении длительности отраженных сигналов для трассы длиной /. = 1100 км и длины волны X = 7,5 для различных уровней регистрации. Изменение распределений, рассчитанных для модели „а", указывает на значительное возрастание плотности распределения длительностей больше 4 сек при увели чении минимальной регистрируемой электронной плот ности, не обнаруживаемое по экспериментальным дан-
91
|
Уа |
обаяатия |
ф.НО, ш.7.5м,ІШ5 |
о |
-O.üjiv |
Рис. 24.
ным. Закономерность изменения формы дифференци
альных распределений длительности при изменении а0 |
||||
для |
принятой модели „du совпадает с эксперименталь- • |
|||
ной |
(рис. б). |
|
|
|
Рис. 25 иллюстрирует зависимость показателя час |
||||
тотной зависимости численности KNl |
от минимальной |
|||
регистрируемой |
электронной |
плотности. Величина |
||
изменяется от |
АГд,х = 2,5 для |
<х0 ~ \0W |
эл/м, соответ |
ствующей регистрации недоуплотненных следов при наличии уменьшения амплитуды отраженных сигналов за счет начального радиуса метеорного следа, до KN =9 для а0 > 1015 эл/м, что соответствует регистра ции переуплотненных следов. Экспериментально изме ренное значение KN для 1013 < а0 < 101 4 эл/м порядка
2,5—3. На рис. 26 приведен график зависимости пока зателя частотной зависимости средней длительности
Ü2
метеорных |
радиоотраже- |
•kNi |
|
|||||
|
|
|
ig ti7 |
|
|
10- |
Условные, обозначения |
|
ний К. = — г ~ |
от |
мини |
НОО |
|||||
|
|
|
л2 |
|
|
|
9 |
XL-то |
мальной |
|
|
|
|
'8 |
іі-то |
||
регистрируемой |
f L - Ш |
|||||||
электронной |
плотности. |
7 |
|
|||||
Величина |
КТ |
изменяется |
6- |
|
||||
от К |
|
|
X |
|
|
|
|
|
х =1,5 приа0 ~101 2 зл/ж |
5- |
|
||||||
|
х |
|
|
|
|
|
4- |
|
до |
К |
= |
1 |
для |
а 0 > |
|
||
|
тХ |
|
|
|
|
J- |
|
|
> 1013 эл/м. Эксперимен |
2 |
|
||||||
тальное |
значение |
Kz = |
/ |
|
||||
= 1,2-1,5 |
для |
|
101 2 < |
|
||||
|
|
|
||||||
< а 0 |
< Ю1 4 |
эл/м. |
Расчет |
|
Ю4 |
|||
ная |
зависимость |
основ |
|
|||||
ных |
параметров |
от дли |
|
Рис. 25. |
||||
ны |
трассы |
выражается |
|
|
графиками отношения значений этих параметров |
для |
|||
данной трассы длиной L км |
к |
соответствующим |
па |
|
раметрам трассы длиной L 0 |
— |
1100 км. На рис. 27 при- |
||
|
|
Ni |
Ч |
|
ведены графики зависимости |
отношения — |
и — |
для |
|
|
|
N, |
I i . |
|
кг,
«M
Юа Юа # А M15 d 0
Рис. 26.
трех длин волн для уровня регистрации U0 = 0,5у.Ѵ. Необходимых экспериментальных данных для сопо ставления не имеется. Зависимость средней длитель ности отражений от длины трассы на уровнях реги страции, соответствующих одинаковой минимальной
93
ш boo hoo №~ko mi |
ш ш? кхГкоо то boot |
Рис. |
27. |
регистрируемой электронной плотности, имеет вид
Полученные расчетные зависимости N, t, |
-ц, от а0 , |
||
X, L необходимы |
для выбора |
величины последних, |
|
обеспечивающих |
максимальную |
пропускную |
способ |
ность систем метеорной радиосвязи при заданных требованиях к параметрам используемых метеорных радиоотражений, а также пересчета графиков суточ ного хода N, у], X для трасс с заданными значениями ао , К L -
\.2.7. Расчетная зависимость суточных и сезонных вариаций прогнозируемых законов распределения численности и длительности метеорных радиоотражений от ориентации и географического положения трассы
Для выявления зависимости суточных и сезонных вариаций численности и коэффициента заполнения от ориентации и географического положения трассы были рассчитаны для 4-х сезонов года графики суточного
хода |
численности |
и |
коэффициента заполнения для |
трасс |
длиной 1100 |
км, |
ориентированных под углами |
А'0 = 0°, 45°, 90°, 135° по отношению к меридиану и рас положенных на <р0 = 55, 65, 75° северной широты.
94
Расчет произведен для мощности передатчика 1 кет, немодулированного радиоизлучения частоты 40 мггц, применения антенн в виде одного пятиэлементного полотна типа „волновой канал" и уровня регистрации 0,5 мкв, что соответствует минимальной регистрируе мой электронной плотности порядка 1013 эл/м. Полу ченный набор (альбом) графиков суточного хода Nu -ц позволяет сделать следующие выводы о закономер ностях суточных и сезонных вариаций средней чис ленности и коэффициента заполнения в зависимости от ориентации и географического положения трассы:
1. Наблюдается заметное увеличение максималь ных значений численности с уменьшением географи ческой широты <р0 средней точки трассы, особенно для марта и декабря, где максимальная численность возрастает от 100 до 400.
2. Сезонный ход численности максимален для се верных широт. Например, для трассы с широтой сред ней точки <р0 = 75° максимальная численность изме няется от 100 в марте до 650 в июне.
3. Глубина суточного хода численности возрастает с уменьшением географической широты и максимальна для широтных, т. е. ориентированных по параллели трасс.
4. Форма графиков суточного хода УѴи TJ изменяется от одномодальной с модой в 6 часов утра в марте до 2-х модальной в сентябре. Исключением являются широтные трассы, где графики суточного хода всегда одномодальны с модой в 6 часов утра. Глубокий минимум численности и коэффициента заполнения всегда наблюдаются в 18 часов вечера. Второй мини мум появляется в районе 5—8 часов утра в зависи мости от ориентации трассы.
5. Глубина суточного хода коэффициента заполне ния порядка 3-х, а суточного хода численности по рядка 4-х.
Графики суточного хода средней численности N, коэффициента заполнения ч\ и средней длительности т, определяющие суточные и сезонные вариации законов распределения численности и длительности для трассы с произвольными энергетическими, географическими и геометрическими параметрами, могут быть получены либо непосредственным расчетом на ЭВМ по алгорит-
95