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
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