Файл: Керблай, Т. С. О траекториях коротких радиоволн в ионосфере.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
волны, область отражения которой лежит в средней ласти слоя.
Как следует из гл. I, в ряде случаев N (^-распределение лучше аппроксимируется линейным законом. Количественные расхождения при переходе от параболической формы N (h)~ распределения к линейной можно оценить по материалам, приве денным в гл.III.
На рис. 28 и 32 сопоставляются высоты отражения и расстоя ния в ионосфере для радиоволн одинаковой частоты при рас пространении в параболическом и линейном слоях. Из рисунков видно, что наименьшие расхождения в траектории радиоволн, отражающихся от слоев разной формы, имеют место при зна
чениях |
///с < 1 ,0 . |
Абсолютные |
значения |
расхождений увели |
||||||||||||
чиваются с ростом |
///с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 16 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Фо, гр а д |
|
5х0Тр |
bD-L } км |
|
Фо, гр а д |
|
|
5.ѵ0 Т [, |
|
bD-L т ?;.u |
||||||
74 |
|
0,18 |
|
225 |
|
|
66 |
|
|
|
0,28 |
|
210 |
|||
72 |
|
0 ,2 |
|
225 |
|
|
64 |
|
|
|
0,28 |
|
165 |
|||
70 |
|
0,25 |
|
210 |
|
|
62,3 |
|
|
0,14 |
|
60 |
||||
68 |
|
0,28 |
|
230 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. |
16 приведены изменения в |
0Тр и в D t при ///с = |
2,0, |
|||||||||||||
возникающие при изменении |
формы слоя от параболической к |
|||||||||||||||
линейной. |
Величины бхотр u |
öDt |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
меняются немонотонно с умень |
||||||||||||||
шением |
(ро |
(ростом Д). При уменьшении ф0 и приближении его |
||||||||||||||
к критическому углу и бх Тр, |
и бD t |
|
возрастают, достигая |
мак |
||||||||||||
симума при значении ф0 |
|
больше |
критического на |
4 и |
° |
соот |
||||||||||
ветственно. |
Это связано |
с |
тем, что при изменении формы слоя |
|||||||||||||
0 |
|
|
|
(ф0) |
|
|
(ф0). |
|
средних |
|||||||
меняется |
характер зависимостей хотр |
|
|
и |
D t |
|
Для |
8 |
|
|||||||
величин fife, например, ///с = |
, , изменения формы слоя при |
|||||||||||||||
водят к изменениям параметров траектории такого |
же порядка, |
|||||||||||||||
как и изменения /с, |
k m и ут. |
Для более высоких значений ///с |
||||||||||||||
2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
(///с ~ 3,0) |
изменения ионосферных параметров играют большую |
роль по сравнению с изменением формы слоя.
Можно считать, что величины расхождений в характеристи ках траектории, возникающие при переходе от параболического слоя к линейному, являются максимальными. При изменении формы слоя от параболы к бипараболе, косинусоиде и другим возникают меньшие расхождения в характеристиках траектории.
128
§4. Вариации характеристик распространения радиоволн, связанные с нестабильностью параметров ионосферы
Как уже упоминалось выше, ионосфера и, в частности, область F характеризуются большой изменчивостью. Параметры слоя F2 в спокойных условиях изменяются ото дня ко дню в довольно широких пределах. Характеристики изменчивости ионосферы в настоящее время изучены достаточно подробно [119, 120] и могут быть учтены при расчете средних параметров траектории.
Использованные для расчета табл. 14 изменения /с, hm и у т примерно соответствуют средним квадратичным отклонениям этих параметров от месячной медианы (изменения hm в 50 км являются несколько завышенными). Таким образом, таблица дает примерную количественную характеристику вариаций А и D , вызванных среднеквадратичными отклонениями ионосферных параметров.
В работе [122] приведены вариации углов прихода и МПЧ, определенные другими методами для одиоскачковых радиолиний протяженностью от 1000 до 3000 км. Характер вариаций А, D и МПЧ вследствие изменчивости параметров ионосферы и по
рядок |
величин |
отклонений, полученные в работе |
|
], такие |
||||||||
же, |
как и в |
табл. 14, несмотря на |
различие |
методик расчета, |
||||||||
ведущее к некоторым различиям в |
численных |
величинах. |
||||||||||
|
1122 |
|||||||||||
Результаты расчета А, МПЧ и их вариаций вследствие из |
||||||||||||
менчивости ионосферы приведены в табл. 17 и 181. |
Эти расчеты |
|||||||||||
выполнены для |
радиолинии |
протяженностью |
— 2800 |
км, про |
||||||||
ходящей в полосе широт |
50—60° С, |
имеющей широтное направ |
||||||||||
ление. |
Уровень |
солнечной активности принят |
|
W = 70-т-80. |
||||||||
В |
табл. 17дприведены МПЧ в Мгц и углы прихода в градусах |
|||||||||||
при |
работе |
на |
МПЧ, |
полученные |
при |
медианных |
значениях |
|||||
/с, |
hm, ут и при изменении |
/с, Ігт |
и |
ут на |
среднеквадратич |
|||||||
ные |
отклонения |
а, знак которых выбран таким |
образом, что |
|||||||||
достигаются |
максимальное и |
минимальное значения МПЧ. В та |
||||||||||
блице |
также |
указан способ распространения радиоволн. Средне |
квадратичные отклонения параметров ионосферы учтены только для слоя F2, они взяты нз [291, расчеты МПЧ, А, D и их вариаций произведены по методике 154]. Из таблицы следует, что измен чивость ионосферы ведет к изменениям МПЧ F2 обоих зна ков, не превышающим 20%, углы прихода МПЧ при этом из меняются в пределах + 2° (в тех случаях, когда не меняется способ распространения).
В табл. 18 для той же радиолинии приведены изменения углов прихода радиоволны с фиксированной частотой. Для двух рабочих частот — 10 Мгц (первая половина таблицы) и 15 Мгц (вторая) рассчитаны значения А при средних значениях /с, hm,
1Авторы выражают благодарность Л. Н. Лиховой, предоставившей им ре зультаты своих расчетов, включенные в табл. 17— 19.
5 Т. С. Керблаіі, Е. М. К овалевпаш |
129 |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
17 |
|
|
|
|
|
|
Время, |
|
м п ч0 |
|
(МПЧ + 5МПЧ)тах |
(МПЧ + БМПЧ)т1п |
||||
Сезон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
час |
2Е |
1F I |
1F 2 |
2Е |
iFi |
iF 2 |
2Е |
1F 1 |
IF 2 |
|
|
|
|||||||||
Зпма |
00 |
|
|
8 ,2 |
|
|
9 ,2 |
|
|
6 ,8 |
06 |
|
|
11,3 |
|
|
12,8 |
|
|
10,2 |
|
|
12 |
|
|
30,1 |
|
|
34,1 |
|
|
29,8 |
|
18 |
|
|
14,6 |
|
|
18,0 |
|
|
11,5 |
Лето |
00 |
|
|
16,0 |
|
|
18,4 |
|
|
12,3 |
06 |
12,5 |
13,1 |
20,2 |
|
|
23,2 |
|
|
17,0 |
|
|
12 |
16,5 |
20,8 |
21,2 |
|
|
24,4 |
|
|
17,5 |
|
18 |
8 ,5 |
14,2 |
19,5 |
|
|
21,4 |
|
|
17,6 |
Осень |
00 |
|
|
11,8 |
|
|
13,8 |
|
|
9,7 |
06 |
9 ,8 |
13,3 |
17,8 |
|
|
21,9 |
|
|
16,6 |
|
|
12 |
13,2 |
18,9 |
25,9 |
|
|
32,3 |
|
|
22,5 |
|
18 |
|
|
21,6 |
|
|
25,5 |
|
|
18,2 |
|
|
|
Т а б л и ц а |
17 (окончание) |
|
|
|
|
||
|
Время, |
|
д 0 |
|
|
(Д + 5Д)тах |
(Д + |
БД)т і n |
|
|
Сезоп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
час |
2 Е |
1 F I |
іF 2 |
2 Е |
1F I |
1F 2 |
2 Е |
1Fl |
1F 2 |
|
|
|
|||||||||
Зпма |
00 |
|
|
13,0 |
|
|
13,5 |
|
|
11,5 |
06 |
|
|
9,2 |
|
|
11,5 |
|
|
7,0 |
|
|
12 |
|
|
8,5 |
|
|
9 ,0 |
|
|
6 ,5 |
|
18 |
|
|
8 ,2 |
|
|
10,3 |
|
|
6,5 |
Лето |
00 |
|
|
13,0 |
|
|
14,5 |
|
|
12,5 |
06 |
8 ,0 |
8 ,0 |
12,0 |
|
|
12,0 |
|
|
12,0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
12 |
8 ,0 |
9 ,0 |
15,0 |
|
|
15,5 |
|
|
12,0 |
|
18 |
8 ,0 |
8 ,0 |
12,5 |
|
|
12,5 |
|
|
12,5 |
Осень |
00 |
8 ,0 |
8 ,0 |
13,0 |
|
|
14,2 |
|
|
12,0 |
06 |
8 ,0 |
8 ,0 |
12,0 |
|
|
12,5 |
|
|
9,0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
12 |
|
|
12,5 |
|
|
12,5 |
|
|
9,0 |
|
18 |
|
|
10,0 |
|
|
10,0 |
|
|
8 ,0 |
ут и синхронных флуктуациях hm и ут, положительных и отри цательных, при постоянном /с, а также положительных и отри цательных флуктуациях /с при постоянных hm и у т. В таблице указаны также отношения данной рабочей частоты к /с, приня той в расчете. Из таблицы следует, что изменения А в этом случае
130
Т а б л и ц а 18
|
средние |
l a F S |
среднее |
|
\n, ѵ т |
средние |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Время, |
|
|
|
Д, |
г р а д |
•*С |
-1- |
а |
/о — С |
|
ч а с |
|
|
|
|
|
|||||
|
/./с |
Д, г р а д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Л, ѵ ) + |
а (h, V ) — о |
///с |
|
Д, г р а д |
и в |
Д, г р а д |
|
00 |
3,03 |
|
|
|
|
2,64 |
|
4,5 |
|
|
06 |
2,56 |
6,8 |
8,3 |
|
3,4 |
2,22 |
|
3,04 |
7,0 |
|
12 |
1,0 |
3,0 |
3,0 |
|
1,6 |
0,9 |
|
3,0 |
1,07 |
3,0 |
18 |
2,09 |
2,8 |
4,9 |
|
2,5 |
1,82 |
|
2,5 |
2,44 |
3,6 |
|
|
|
Т а б л и ц а 18 |
(окончанію) |
|
|||
|
'с , |
\п, ѵ т |
l „ F S |
среднее |
|
|
/ |
1/ |
|
средние |
|
|
|
|
т |
; J m |
|
Время, |
|
|
д, г р а д |
|
|
+ а |
|
|
ч а с |
|
|
|
|
|
|||
|
/,7с |
Д, г р а д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
('», и) + |
О (h, V ) |
—0 |
/,/с |
Д, г р а д |
|
00 |
6,06 |
— |
— |
— |
|
— |
|
— |
06 |
3,84 |
|
|
2,0 |
|
|
3,2 |
|
12 |
1,45 |
3,5 |
3,4 |
1,33 |
||||
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а и н е. |
Прочерни соответствуют случаям / > |
МПЧ. |
|
средине
А} “- О
/,7с |
Д, г р а д |
——
1,61 3,8
такого же порядка, как и для связи на МПЧ (см. табл/ 17). Подробный расчет (табл. 18) проведен для зимнего периода, когда ионосфера может быть аппроксимирована однослойной моделью. Расчеты для дневных условий летнего сезона пока зывают, что здесь большую роль играют нижележащие слои (это же видно из табл. 17). Для частоты 10 Мгц основным спосо бом распространения является 2Е. Изменчивость ионосферы вызывает в этих случаях, кроме изменений углов Д, переход от одного способа распространения радиоволн к другому.
Количественных оценок влияния изменчивости на харак теристики распространения в многослойной ионосфере сейчас нельзя произвести из-за отсутствия систематизированных дан ных по изменчивости параметров слоев Е и F1, а также данных
5* 131