Введение к работе
Актуальность темы и состояние вопроса.
В настоящее время развито несколько эффективных методов исследования атмосферы Земли, которые позволяют изучить и контролировать её свойства и состав. Некоторые из этих методов контроля атмосферы связаны с применением искусственных спутников. Разработка новых и совершенствование существующих методов космического контроля атмосферы остаются актуальными, особенно, в связи с экологическими проблемами. Для целей контроля и изучения земной атмосфері і перспективным является использование радиозатменного метода. Начало применения радиозатменного метода относится к концу 60-ых годов, когда к Марсу была отправлена автоматическая межпланетная станция "Маринер". С помощью первых искуственных спутников "МАРС-2", "ВЕНЕРА-9,10" радиозатменным методом были получены подробные данные о высотных профилях температуры, давления и электронной концентрации в атмосферах и ионосферах Марса и Венеры. Применение этого метода при изучении атмосфер планет показало свою эффективность.
Под радиозатменным методом или. радиопросвечиванием в Диссертации понимается следующее. Пусть на околоземной орбите' находятся два спутника. Один из спутников излучает радиоволны, а другой принимает и .измеряет их характеристики или ретранслирует принятый сигнал на наземный приемный пункт.1 При заходе одного из спутников в зону радйотени Земли относительно другого спутника осуществляется вертикальный "разрез" атмосферы. При этом частота, фаза и амплитуда зондирующего сигнала изменяются под влиянием атмосферы.. Эти изменения-несут информацию о параметрах атмосферы. Наиболее сильное влияние па радиоволны оказывает область атмосферы вблизи точки
1> ч
минимального расстояния радиолуча, от поверхности Земли, что позволяет
локализовать район просвечивания. ґ~>^~-
> ..'"'".
Актуальность темы диссертационной работы определяется следующими
факторами. К началу выполнения работы имелся ограниченный
экспериментальный материал, полученный с помощью радиозатменкого метода.
Этот материал ограничивается пробными экспериментами радиопросвечивания
атмосферы Земли, которые не позволяют проанализировать все особенности
4; ,
распространения радиоволн на трассе спутник спутник и ответить на вопрос об
эффективности метода радиопросвечивания для изучения и контроля атмосферы.
Для дальнейшего, развития' метода радиопросвечивания, атмосферы Земли и
определения его возможностей для контроля-'параметров атмосферы необходимо
? проведение массовых экспериментов. Самостоятельный интерес представляет
изучение закономерностей распространения радиоволн на траясг спутник-спутник
при і заходе одного спутника в ,ону радиотени другого. Распространение
радиоволн через^- атмосферу, вблизи границы радчотени между двумя
корреспондирующими пунктами, 'которые расположены вне атмосферы Земли,
является дальнейшим развитием ' классическойч задачи исследования
распространения радиоволн вблизи границы "свет-тень". -_.?
Целью диссертационной работы является:
1. Экспериментальные исследования для получения и анализа фактических данных
об изменении амплитуды и частотыдециметэдэвых и"сантиметровых радиоволн
;' а -г. '~~J f чч '
при радиопросвечивании атмосферы Земли. -^ J . ~
V -
2. Теоретичес^кий анализ радиофизических эффектов: рефракционного ослабления,
поглощения радиоволн, флуктуации амплитуды, частоты и фазы, возникающих
' ^ *' <' ^ ^ J , )- ^ V
1 -"
Ъ-
і \ Научная новизна работы состоит а следующем
при радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе спутник-спутник.
1. Получены новые экспериментальные данные об изменении частсдаг и
амплитуды г сантиметровых и' дециметровых радиоволн в 25 затаенных
экспериментах над акваториями Индийскага'и Тихого океанов, а также ^ад
территорией Республики Казахстан. -. '
Z. Получень: вьісотньіезааисимоет""пефраі;-ционного ослабления радиоволн. }. Определены высотные зависимости регулярного изменения Частоты,
вызванного влиянием атмосферы, угла рефракции и коэффициента преломления
радиоволн. ' ' -.
X. Получены З'аьйсимости флуюуациий амплитуды дециметровых и
сантиметровых радиоволн при радиопросвечивании от минимальной высоты
лучевой линии. 5. Определены зависимостичфлуктуаций част'ггы и фазы от минимальной высоты , л
лучевой линии. >. Получены зависимости^; интегрального поглощения дециметровых л)
сантиметровых радиоволн налрассе спутник-спутник от высоты.
Достоверность полученных результатов подтверждается многократностью доводимых экспериментов,'обоснованностью методик и анализом погрешностей ізмерений; согласием их с данн: ми теоретического анализа; хорошим «ответствием результатов с данными, которые были получены с помощью других ' методов экспериментального исследования, и современными знаниями об-, ітмосфере Земли и о процессах распространения » ней радиоволн. Научная и практическая ценность.
В научном плане представляет интерес исследование явлений, рефракции, флуктуации амплитуды и частоты (фазы) радиоволн, а также поглощения при іадиопросвечивании на ipacce спутник-спутник. Эта часть работы развивает лассическую задачу распространения радиоволн вблизи границы "свет-тень".
Данные об амплитудных и частотных флуктуацнях, рефракции и поглощении радиоволн существенно расширяют знания о радиофизических эффектах, наблюдаемых на границе "свет-тень".
Данное исследование представляет собой дальнейшее развитие радиофизических методов изучения атмосферы Земли. В практическом плане полученные результаты могут быть использованы при созданил и развитии радиозатменной системы глобального контроля состояния ат, юсферы Земли.
Зашк'цаются следующие полохччшч;
-
Совокупность экспоиментагьных закономерностей, характеризующих особенности распространения дециметровых и сантиметровых радиоволн вблизи границы радиотени . на трассе спутник - спутник, позволившая определить радиофизические параметры и характеристики атмосферы.
-
Совокупность результатов теоретического анализа задачи раїпрострьнения радиоволн при просвечивании атмосферы Земли с помощью двух спутников, позволившій обосновать двухчастотное радиопросвечивание как эффективный способ контроля атмосферы Земли.
Диссертации состоит из введения, шести глав, заключения, библиографии (65 наименований), она содержит 1 S3 страниц текста, 43 рисунка и 4 таблицы.
