Файл: Филипп, Н. Д. Рассеяние радиоволн анизотропной ионосферой.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
В принципе поставленная задача решена, ибо, давая ряд по следовательных значений географическим долготам у , находим для них соответствующие значения широты (/> . Нахождение зеркаль ного контура с помощью уравнения (2.34) значительно упрощается, если воспользоваться электронно-счетной машиной.
На рис. |
II |
приведены результаты расчета на ЭВМ при |
усло |
||||||||
вии, что |
передатчик |
расположен в точке |
с координатами: |
у |
|
||||||
=46°с.ш., |
y f |
- |
3 0 °в .д ., |
а расположение |
приемного пункта |
зада |
|||||
ется координатами |
'= 47°с.ш ., |
у г = |
48°в.д, |
|
|
|
|||||
Отметим, что реальный "коридор" |
потенциально |
возможного |
|||||||||
приема при рассеянии |
вперед - это |
небольшой |
участок |
контура |
|||||||
зеркального приема, ограниченный касательными, проведенными |
из |
||||||||||
точки отражения |
Q . |
В |
частном случае, |
для |
магнитно-широтных |
||||||
трасс, при |
£ |
= 90°, |
конус вырождается в плоскость |
и |
уравне |
||||||
ние (2.30) принимает вид |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
LK(а cos у сову-х0] +• |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
+ су (а cos у sinyуо)+ іг(а sin y - z Q) ^ 0 . |
(^ |
;3б) |
40
Это уравнение легко привести к виду, удобному для расчета зер кального контура. Используя обозначения (2.35), уравнение (2.36) запишем в виде
|
|
fl=casif + Bslruf |
= с ; |
|
( 2 .3 7 ) |
||
”гкуда |
5І.П |
(х -tf) - ± |
W T W |
j i |
где |
sin X |
= |
= н |
ft |
COS X = + |
в |
7 |
Окончательно |
для |
|
( F T ö * J F |
- f ^ T F J T |
|
|
|
унаходим
|
|
у>- arc SLn |
|
|
|
- a r c |
slit |
|
|
ft |
|
|
(2.38) |
||||||
|
|
(fl |
|
|
(ft*+ |
B*)i |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Придавая ряд последовательных значений географической дол |
||||||||||||||||||
готе |
у/ , находим соответствующие им значения |
ft |
, В |
и |
С |
, а |
|||||||||||||
следовательно, |
и значения |
у? . |
Отметим, |
|
в |
частном |
случае, |
||||||||||||
когда |
Т = 90°, |
|
контур |
зеркального |
приема может быть найден пу |
||||||||||||||
тем геометрических построений на глобусе |
Сб5 ] . |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Ж. Оценка степени зеркальности радиоотражений. Для |
оценки |
|||||||||||||||||
отклонения от условия зеркального отражения при рассеянии |
впе |
||||||||||||||||||
ред анизотропными неоднородностями |
|
ионосферы, |
направленными |
||||||||||||||||
вдоль магнитного поля Земли, исходим из |
того же основного |
поло |
|||||||||||||||||
жения, |
что рассеяние носит ярко выраженный направленный |
харак |
|||||||||||||||||
тер. |
Обозначив |
через |
Ѳ |
|
и Ѳ |
углы между падающим и рассеян |
|||||||||||||
ным |
лучами и направлением |
силовой линии в |
зоне рассеяния,усло |
||||||||||||||||
вие |
зеркальности |
запишем так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
С05 Ѳ + c o s ѳ ' = 0 • |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Если при данных положениях передатчика и приемника |
|
зону |
||||||||||||||||
рассеяния выбрать |
произвольно, |
то |
Ж = Ѳ + Ѳ |
ф 180° . |
|
Откло |
|||||||||||||
нение |
укла |
Ж |
от |
180° |
может |
служить мерой |
степени |
зеркаль |
|||||||||||
ности. |
Можно будет определить оптимальную точку, |
для |
которой |
||||||||||||||||
Ж |
= 180°, |
если найти |
зависимость |
|
угла |
аС |
для данной |
трас |
|||||||||||
сы в функции от поперечной расстояния с |
середины дуги |
большого |
|||||||||||||||||
круга |
передатчик-приемник. Для |
этого |
удобно воспользоваться |
||||||||||||||||
зависимостью угла |
|
% |
от расстояния |
до |
середины трассы.Из гра |
||||||||||||||
фика такой зависимости легко определяется положение центра |
ак |
||||||||||||||||||
тивной |
зоны, |
с |
соблюдением условия |
зеркальности, |
и пределы |
тех |
|||||||||||||
расстояний, |
для |
|
которых отклонение |
|
от зеркальности лежит |
в |
за |
||||||||||||
данных границах. |
Введем следующие обозначения |
(рис. 12):Т- |
пе~ |
Загс.104 |
41 |
|
|
|
|
|
|
|
редатчик ; |
|
R - |
приемник j |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
с£ |
- |
проекция точки |
рассе |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
яния на земную поверхность ; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Р |
- |
географический |
|
полюс. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть |
X |
и |
8 |
- |
маг |
||||
|
|
|
|
|
|
|
нитные наклонения и |
склоне |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ние в |
точке |
|
. |
Для |
опре |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
деления углов |
Ѳ |
и |
Ѳ |
не |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
обходимо |
знать |
дуги ß T и ß R |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
и углы |
}fT |
и |
Д . |
Если точ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ка |
с[ |
|
находится |
на |
|
угло |
||||
|
|
|
|
|
|
|
вом расстоянии |
h |
от |
се- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Я редины |
0 |
|
дуги |
т |
, |
то |
|
|||
|
|
|
cosjiy = cosjiß |
= c o sä |
cos ОТ . |
|
|
|
(2.39) |
||||||||
Пусть |
Q - |
точка рассеяния, расположенная.над точкой |
|
|
на |
||||||||||||
высоте |
h |
= 100 |
км. |
Тогда |
(рис. |
13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(a+-h)aі п е я = а |
ein ( е я + / „ ) |
|
|
|
|
|
(2.40) |
|||||||
|
|
|
|
4 |
e R = |
sin ß , |
|
|
|
, где |
a |
- |
p a- |
||||
|
|
|
|
|
- COScosßRl3~ |
||||||||||||
|
|
|
|
диус |
Земли. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Ѳ и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Углы |
Ѳ |
|
определим из рис.14, |
|||||||||
|
|
|
|
на котором |
изображена |
система |
координат |
||||||||||
|
|
|
|
с началом в |
точке |
Q |
. |
Ось |
Z |
направле |
|||||||
|
|
|
|
на по вертикали, ось |
|
У |
- |
вдоль |
проекции |
||||||||
|
|
|
|
силовой линии геомагнитного поля на гори |
|||||||||||||
|
|
|
|
зонтальную плоскость. В соответствии |
с |
||||||||||||
|
|
|
|
обозначениями этого рисунка |
имеем: |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
S |
' |
|
|
(2.41) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в, |
и |
|||
|
|
|
|
V g |
Рассмотрим |
единичные векторы |
|||||||||||
Р |
и с. |
13 |
|
вдаль |
силовой |
|
|
линии и |
отраженного |
||||||||
луча. |
Их проекции на оси выбранной системы |
(рис. |
14) |
таковы: |
|
||||||||||||
|
|
e ,x |
= |
0 |
|
|
= sin eR sinoCR |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
e sx =■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
е 7У = |
c o s x |
|
|
= sin eBcoscXr |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
— |
cos eR. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
e « |
= -sinX |
|
|
в гг — |
|
|
|
|
|
|
Из скалярного |
произведе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ния этих |
векторов выражаем угол |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С05 0 =С05^ 5Іпе„ COSo(R + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
+ 5ІП X C06ßfi . |
|
|
(2,42) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Аналогично |
находим угол |
Ѳ |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
с05 Ѳ =С05Х sin eTcoso(T+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
+ зіп |
% со5 ет |
, |
|
(2 . 4 3 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
затем |
9Г |
= |
Ѳ + Ѳ ' . |
|
|
|
|
|
Р и с. |
14 |
|
|
|
||||
|
Для построения |
графика |
зависимости угла |
зР |
от |
|
расстоя |
||||||||||
ния |
можно воспользоваться |
приближенным методом. |
|
Откладываем |
|||||||||||||
на |
карте |
различные |
расстояния |
Л |
от |
середины трассы |
(поперек |
||||||||||
трассы), |
определяем |
с помощью магнитных карт |
% |
и |
8 |
в |
со |
||||||||||
ответствующих точках, а углы |
|
$ R |
и |
jfT |
измеряем непосредствен |
||||||||||||
но на карте. Более |
точный метод требует |
определения |
географи |
||||||||||||||
ческих |
координат точек |
<£ |
для различных значений |
Л (рис.І2). |
|||||||||||||
|
|
л т п п |
находим |
cos |
РТ 0 — |
sin |
- sin <а -cos ТО |
|
|||||||||
|
Из А Т PO |
-------ц |
|
|
; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С 0 5 у ? * в ш 7 0 |
|
||||
из ATcjO |
: |
tg q ТО = |
^ |
. |
■Затем |
определяем |
|
|
РТу |
= |
=РТО -4 - уТО .далее, из ДРТу.
sintf' =біп ipfcosßT+cosipJs in ß r cos PT^ |
(2.44) |
||
5ІП / г = |
cosif, s in PTq |
(2.45) |
|
™ s y a |
|||
|
sinfi1sin PTq
|
Sin ( % - ? , ) |
= |
COS if ч |
|
|
|
|
|
|
|
+ arc sin |
sinj3 , sin PTq. |
(2.46) |
|
|
COS iP |
|||
|
|
|
T1 |
|
Соотношения (2.44) и (2.46) дают географические координаты |
||||
точки |
при данном Л |
, а |
(2.45) позволяет определить угол |
|
. Аналогичное соотношение используется для определения |
||||
Например,на |
рис. 15 приведены |
графики зависимости угла |
зр от |
|
расстояния до середины трассы, |
полученные приближенным |
(пунк |
43