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: 80

Скачиваний: 0

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

2U-25-26 анкря Ш9г

У. 42 мкв

• 00

а 00

/8 0

0

оо

-

t'

 

 

Рис. 49.

 

 

 

К и M являются {средними

для

интервалов

03—09,

09 — 15, 15—21, 21—03

часов

по трем

дням

наблюде­

ний. На рисунке

указаны также

интервалы,

соответ­

ствующие 90% доверительной вероятности. Часовые значения К и M вследствие изменения от часа к часу процентного вклада отражений равного типа и вклада федингующих отражений имеют значительно большую дисперсию. На рис. 50 приведены усредненные по 9- ти дням наблюдений графики суточного хода часовых значений К и M для трех типов отражений. Среднее значение коэффициента корреляции для отражений первого типа 31%, 2-го типа —54%, 3-го типа —39%. Среднее значение коэффициента совпадения для отра­

жений 1-го

типа — 27°/о,

2-го

типа —51,5%, 3-го ти­

па—52%.

Если учесть,

что

средняя

за сутки

вели­

чина вклада в общую длительность

отражений

1-го

143

типа порядка 19%, 2-го типа —40%, 3-го типа —41%,

то можно определить, что средняя

величина вклада

в M отражений первого типа будет порядка 13%, 2-го

типа —50%, 3-го типа—37%, причем

18% вклада от­

ражений 1-го типа, 65% —2-го типа и 83% —3-го типа будут внесены федингующими отражениями с перио­ дом фединга, являющимся функцией длительности отражения. На рис. 51 представлена зависимость К и M от уровня регистрации или минимальной регистри­

руемой электронной

плотности для всех зарегистри­

рованных

отражений

и для отражений разных типов

для того

же интервала времени. Среднее значение

показателя пороговой зависимости коэффициента кор­ реляции и коэффициента совпадения равно 0. Наличие незначительной дисперсии К и M относительно сред­ него обусловлено случайностью вклада отражений разного типа и вклада федингующих отражений. Наи­

более

существенной

является

зависимость величины

К и M от длительности отраженных сигналов (рис. 52,

53),

аппроксимируемая

для этой

трассы

формулами

^ ( Т ) = 1 _ е - 1 ' 2

т , УИ = 0,7.(1 - е Г 1

, 2 т ) .

На

рис. 52, 53

указаны также

90% доверительные интервалы для из­

меренных значений К и М. Коэффициент

корреляции

для отражений длительнее

10 сел: —100%, но величина

коэффициента

совпадения

не

превышает

для

этих

отражений 70%- вследствие

того,

что отражения дли­

тельнее 5-ти секунд

практически все являются

федин­

гующими и при данном

разносе

передатчиков

некор­

релированными. Во всем

диапазоне минимальных ре­

гистрируемых

электронных

плотностей

вклад

в сум­

марную длительность федингующих отражений порядка 60—65%. Как было отмечено выше, наличие этого вклада уменьшает величину коэффициента совпадения

со

100 до 70% даже для

отражений длительнее 3—

5

сек. При использовании

федингующих отражений

для передачи информации потери существенно воз­

растут, т. к. при работе

системы метеорной

радио­

связи по кольцу на

каждом периоде фединга

будет

теряться некоторое

время

для вхождения в связь.

Это значит,

что при

некотором соотношении

между

величиной

оперативности

системы связи At и

пара­

метрами федингующего сигнала передача информации через эти сигналы вообще окажется невозможной.

В-395.-10

145


м%\

142 28h 568 Н.7 UMK&

Ш- 2.8* 5.S8 //7 Цмкв

Рис. 51.

к°іо

іОА-25яиеаря 1969г.

кч-еаг

842 метеора

0.05 й/5

Т

1

1

1

1

—г

OS

12 2.4

4.8 U6 /9.2

384

 

 

Рис.

52.

 

 

 

 

М% 24-25'января №9г

'

 

у

0

0

80-

 

fl l

 

І

 

 

М(г)-й7(і-еагі

JU­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SO-

 

 

 

 

 

 

50-

 

l

l

 

 

842метеора

•4Û 5020-

ю-

т

1

г

- I

1

1 1

г

 

 

û.05

0,15 0.3 0.6 12

ZA

4.8

9.6 Щ2 38.4

'

С

'Рис. 53.

Сдругой стороны, применение на каждом из 2-х*'раз- несенных приемных пунктов сдвоенного приема на пространственно разнесенные антенны может несколь­ ко увеличить время передачи информации, что хорошо иллюстрируется, приведенным на рис. 54, графиком

суточного хода

величины 2 — 714=1 + /,

показываю­

щей, во сколько

раз увеличится время

превышения

сигналом порогового уровня на одном приемном^пункте

10*

147


19

1.8

II­ IS15

/4

У.З

il U to

 

 

Рис.

54.

 

 

 

 

»

 

 

 

яри

сдвоенном приеме некоррелированных

сигналов

на

антенны,

разнесенные

в данном

случае,

на 2А =

= 12,5 км.

Разнос в пределах, где

еще сохраняется

корреляция фазы федингующих сигналов, может повы­ сить это отношение почти до 2-х.

§ 3.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОТЕРИ ВРЕМЕНИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПРИ РАЗНЕСЕННОМ ПРИЕМЕ МЕТЕОРНЫХ РАДИООТРАЖЕНИЙ

Для прогноза потерь времени передачи информа­ ции за счет разнесенного приема при работе трасс метеорной радиосвязи по кольцу необходимо рассчи­ тать часовое число и суммарную длительность превы­ шения порогового уровня метеорными отражениями в основном приемном пункте трассы, а затем рассчи­ тать, какая часть этих отражений превысит порого­ вый уровень в дополнительном приемном пункте и рассчитать длительность одновременного превышения сигналами порогового уровня в обоих приемных пунктах.

Расчет ведется изложенным в 1.2.3 методом вы­ числения объемной плотности отражающих точек до

148

определения

 

величины

давления

в точке

максималь­

ной

ионизации

следа

рт0,

отражающего

в основной

приемный пункт сигнал с длительностью

превышения

порогового

уровня

Т1

>

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этот след будет зарегистрированным в обоих раз­

несенных приемных пунктах, если отраженный

 

от него

сигнал хотя бы в течение бесконечно малого отрезка

времени

превысит

пороговый

 

уровень

одновременно

в обоих пунктах. Ввиду существования

 

отмеченного

выше

разноса

зеркальных

для

общих

трасс

точек

по

длине следа и существования сдвига во времени меж­

ду моментами их пролета частицей минимальная мас­

са

метеорной

частицы

т'0,

регистрируемой

одновре­

менно в обоих приемных пунктах, всегда больше ми­

нимальной регистрируемой массы для любого из

приемных пунктов, а

численность

одновременно

реги-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i—s

 

 

стрируемых

следов

N

пропорциональная

т'0

 

 

мень­

ше

часового

числа ЛЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета величины р'т,

 

определяющей

 

m'Q,

N',

К, М, необходимо сначала определить координаты

точки касания метеорного следа данного радианта,

проходящего

через

точку

F

с координатами

X,

Y,

Z

на основной трассе с одним из зеркальных эллипсои­

дов смежной трассы. Если направляющие косинусы

метеорного следа, проходящего через точку

с

коор­

динатами

X,

Y, Z, будут в аналогичной системе коор­

динат

х',

у',

z',

связанной

с центром

смежной

трассы

/',

т!,

п',

то

 

уравнение

прямой

(метеорного

следа),

проходящей через данную точку, имеющую в новой

системе

координаты

X", Y",

Z"

параллельно

 

вектору ,

с направляющими косинусами /', т',

п',

 

будет

 

 

 

 

 

 

х'

— х'

___у'

—у"

=

 

г'

—г"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

т'

 

 

 

п'

"

 

 

 

 

 

 

 

Это след в какой-то

точке А(Х',

 

Y',

Z')

будет

каса-

телен к одному из зеркальных

эллипсоидов

смежной

трассы.

Координаты

точки

касания

А

определяются

из условия равенства для этой точки угла между па­

дающим

от

передатчика

на

след

лучом

ТА

и лучом,

отраженным

в точку

приема. Опустив

из точек

пере­

дачи

Т и приема R'

перпендикуляры

на линию

следа,

149



 

 

 

 

 

Рис.

55.

 

 

 

 

 

 

получим

 

два

прямоугольных

треугольника

TAC,

R'AB

(рис. 55).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В случае, если точка А

является искомой

точкой

касания, угол между падающим лучом и следом

<.ТАС

равен углу между отраженным

в точку

приема лучом

и следом

<CR'AB, а

прямоугольные

треугольники

TAC

и R'AB

подобны и

точка А

делит

отрезок следа ВС

в отношении, равном отношению длин

перпендикуля­

ров ТС и R'B, являющихся кратчайшими расстояниями

от точек передачи Т(— D2,

0, 0) и приема

R' (£>2,

0, 0)

до линии

следа, заданной уравнением

(48). Величина

этих расстояний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5, =

V\(Dt

X')-m'

+ Y' •1J

+ \Z'm'

-

Y' • n'}2

+

 

 

 

+ \(X' -D2)n'

-Z'-IJ,

 

 

 

 

(49)

.S2 - V\{-

D2-X')-m'

 

+ Y'-l'Y

+ [Z'-m'

-

Y'-n'f

 

+

 

 

 

+ [(X' +

D2)-n'-Z'-l'\\

 

 

 

 

(50)

Длина отрезка ВС равна расстоянию между пло­ скостями Р и Q, проходящими через точки Т, R',

150