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

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

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

=

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