Исследование эффектов и определение параметров тонкой структуры ионосферы при наклонном распространении коротких радиоволн тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Жженых, Анатолий Александрович

• Жженых, Анатолий Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Жженых, Анатолий Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЧИСЛЕННО-АСИМПТОТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОРОТКИХ РАДИОВОЛН ПРИ НАКЛОННОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ В СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНОЙ ИОНОСФЕРЕ СО СЛОЖНОЙ ФОРМОЙ РЕГУЛЯРНОГО ПРОФИЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ.

1.1. Математический аппарат геометрической оптики в задачах ионосферного распространения коротких радиоволн.

1.2. Применение приближенных методов для определения траекторных и энергетических характеристик коротких радиоволн в присутствии случайных неоднородностей диэлектрической проницаемости.

1.3. Сопряжение численных и асимптотических методов для расчета статистических характеристик радиоволн.

1.4. Резюме.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИОНОСФЕРНЫХ НЕОДНОЮДНОСГЕЙ

НА СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОВОЛН.

2.1. Флуктуации радиоволн на наклонной трассе в присутствии неоднородностей, равномерно распределенных во всей толще ионосферы.

2.1.1. Зависимость статистических характеристик радиоволн от интенсивности неоднородностей.

2.1.2. Влияние вытянутости неоднородностей на статистические характеристики радиоволн.

2.1.3. Эффекты пространственной ориентации случайных неоднородностей при наклонном распространении радиоволн.

2.1.4. Зависимость статистических характеристик радиоволн от положения наблюдателя в зоне света.

2.2. Проявления облачной структуры неоднородностей электронной концентрации в статистических характеристиках радиоволн.

2.3. Влияние положения облака неоднородностей на траектории на рассеяние радиоволн.

2.4. Возможности аномального распространения радиоволн под влиянием случайных неоднородностей ионосферы.

2.4.1. Засветка зоны тени верхними лучами на трассах, близких к предельным.

2.4.2. Устойчивый прием УКВ с отражением от Es и учетом его тонкой структуры.

2.5. Резюме.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЛУЧАЙНЫХ ИОНОСФЕРНЫХ

НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПО СТАТИСТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

РАДИОВОЛН ПРИ НАКЛОННОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ.

3.1. Определение удельной интенсивности неоднородностей ионосферы по статистическим характеристикам принимаемого радиосигнала.

3.2. Определение эффективных параметров тонкой структуры ионосферы по статистическим характеристикам принимаемого радиосигнала.

3.3. Восстановление параметров корреляционного эллипсоида ионосферных неоднородностей, вытянутых вдоль силовых линий магнитного поля Земли.

3.4. Резюме.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование эффектов и определение параметров тонкой структуры ионосферы при наклонном распространении коротких радиоволн»

Ионосфера Земли на фоне крупномасштабной регулярной неоднородности в форме слоев ионизации D, Е, Fl, F2 [1,2] обладает случайно изменчивой тонкой структурой с масштабами метры-десятки километров [3,4], которая приводит при распространении радиоволн к флуктуациям параметров радиосигнала и искажениям пространственно-временной структуры волнового поля [5-7]. Особенно сильное влияние случайные неоднородности ионосферы оказывают на распространении радиоволн коротковолнового (KB) и ультракоротковолнового (УКВ) диапазонов [8,9]. Развитие KB средств связи, а также сложных KB комплексов диагностики ионосферы, требует разработки методов учета влияния случайных ионосферных неоднородностей на характеристики радиосигнала в целях оптимизации работы и повышения точностных возможностей этих устройств. С другой стороны, изменения параметров радиоволн, вызванные случайными неоднородностями, могут быть использованы при диагностике тонкой неоднородной структуры ионосферы.

Учет случайных неоднородностей ионосферы при распространении радиоволн является достаточно сложной задачей. Ввиду невозможности определения точного решения волнового уравнения со случайной функцией диэлектрической проницаемости, сейчас, в основном, применяются приближенные методы описания распространения радиоволн в случайно-неоднородной среде, которые имеют свои достоинства и недостатки. Численные методы имитационного моделирования [10-12] обладают достаточной универсальностью, но при этом требуют больших вычислительных ресурсов и не всегда дают возможность сделать предварительную оценку предполагаемых результатов. Асимптотические методы (методы возмущений [13], борновское приближение [14], метод интерференционного интеграла [15-17], метод параболического уравнения [18], методы Маслова [19] и Кирхгофа [20], метод фазового экрана [21-25] и др.) позволяют получить интегральные выражения для различных характеристик радиоволн с учетом случайных неоднородностей среды распространения, но при этом имеют ограничения применимости и могут быть сведены к аналитическому виду только в очень редких случаях (в основном, для простейших моделей среды). Таким образом, представляется перспективной разработка комбинированных методов расчета характеристик радиоволн в случайно-неоднородной ионосфере, совмещающих в себе преимущества как численных, так и асимптотических методов.

Как отмечалось выше, очень важно учитывать влияние случайных ионосферных неоднородностей на распространение радиоволн для повышения эффективности KB средств связи, радиолокационных систем и других радиотехнических устройств, работающих с наклонно отраженными от ионосферы KB радиосигналами. Исследованиям эффектов, связанных с наклонным распространением коротких радиоволн в ионосфере со случайными неоднородностями, было посвящено много работ (см., например, [14,26-28]). Значительным шагом на пути решения проблемы описания влияния случайных ионосферных неоднородностей на распространение KB явились теоретические и экспериментальные исследования, проведенные под руководством В.Д. Гусева и JI.M. Ерухимова. Вместе с тем, ввиду большого разнообразия ионосферных неоднородностей и вызываемых ими эффектов, изучение влияния случайно-неоднородной структуры ионосферы на наклонное распространение радиоволн остается актуальным и по сей день. В частности, большой интерес представляет исследование эффектов неоднородностей на структуру радиосигнала на наклонных трассах не только в освещенной зоне, где применимо приближение геометрической оптики (ГО) [6,26,29-31], но и на частотах, близких к классической максимально-применимой частоте (МПЧ) и выше, вплоть до максимально-наблюдаемых частот (МНЧ), где использование ГО становится некорректным.

В связи с тем, что случайные неоднородности электронной концентрации ионосферы наибольшее влияние оказывают на распространение KB и УКВ, применение этих диапазонов при диагностике тонкой структуры ионосферы представляется наиболее эффективным. В настоящее время, в основном, в этих целях используется вертикальное зондирование (ВЗ), например посредством радаров некогерентного рассеяния [32-34] и ионозондов [35-37]. Также имели место эксперименты по диагностике неоднородной структуры ионосферы с использованием трансионосферного (ТИЗ) [38-40], наклонного (НЗ) [41-42] и возвратно-наклонного (ВНЗ) [43-45] зондирования. Однако большинство применяемых методов диагностики ионосферных неоднородностей, как правило, требует дорогостоящего и сложного оборудования. Таким образом, представляет интерес разработка новых методов диагностики случайно-неоднородной структуры ионосферы на трассах наклонного зондирования с использованием простых радиотехнических средств.

Цель работы.

Разработать численно-асимптотический метод расчета статистических характеристик коротких радиоволн при наклонном распространении в ионосфере со сложной формой регулярного профиля электронной концентрации и случайно-неоднородной тонкой структурой.

Исследовать, с помощью разработанного метода, влияние параметров принятых моделей случайных неоднородностей на статистические характеристики радиоволн на наклонных ионосферных трассах.

На основе численно-асимптотического метода и с учетом выявленных эффектов неоднородностей, разработать методики восстановления радиофизических параметров случайных неоднородностей ионосферы по статистическим характеристикам радиоволн на наклонных трассах.

Научная новизна.

1. Предложен новый численно-асимптотический метод, позволяющий рассчитывать статистические характеристики коротких радиоволн на наклонных ионосферных трассах в широком диапазоне рабочих частот, включая окрестность МПЧ. При этом разработанный метод позволяет задавать сложные профили электронной концентрации ионосферы, а также произвольную ориентацию и локализацию случайных ионосферных неоднородностей в пространстве.

2. Получены простые функциональные зависимости статистических характеристик радиоволн на наклонных трассах от параметров случайных неоднородностей. Выявлены условия, при которых возмущения характеристик радиоволн, наклонно распространяющихся в ионосфере, максимальны.

3. Впервые разработаны методики определения радиофизических параметров неоднородностей по статистическим характеристикам радиоволн в широком диапазоне рабочих частот (на частотах ниже, выше и в окрестности классической МПЧ) с учетом сложной формы регулярного профиля электронной концентрации.

Научная и практическая ценность работы.

1. Учет влияния случайных неоднородностей ионосферы на характеристики радиосигнала предложенным методом может быть использован для оптимизации работы различных радиотехнических устройств, работающих в KB и УКВ диапазонах.

2. Информация об обнаруженных областях существенного влияния неоднородностей на параметры радиоволн может быть использована в целях диагностики в экспериментах по искусственной модификации ионосферы.

3. Предложенные методики диагностики радиофизических параметров случайных неоднородностей ионосферы могут быть использованы для определения и прогноза случайной изменчивости ионосферы в радиоастрономических исследованиях, трансионосферных радиофизических экспериментах и в системах спутниковой связи.

4. Методики восстановления параметров корреляционного эллипсоида случайных неоднородностей ионосферы по статистическим характеристикам радиоволн могут быть использованы как при прогнозе ионосферной обстановки по реперной трассе, так и при геофизической диагностике ионосферы.

5. Разработанный метод расчета статистических характеристик радиоволн может быть легко дополнен, в зависимости от решаемых научных и практических задач, соотношениями для определения других статистических характеристик радиоволн, например, таких как дисперсия доплеровского смещения частоты, функции взаимной корреляции параметров радиоволн и т.д.

Защищаемые положения.

1. Разработанный метод расчета статистических характеристик коротких радиоволн на трассах наклонного зондирования, основанный на сопряжении численных и асимптотических методов, а также моделей регулярной ионосферы и флуктуаций электронной концентрации, позволяет описать структуру поля коротких радиоволн в максимально приближенных к реальным геофизических условиях.

2. Выполненное моделирование влияния случайных неоднородностей электронной концентрации на характеристики радиоволн на наклонной радиотрассе позволяет выявить основные факторы, связанные с неоднородностями, вызывающие наибольшее искажение волнового поля, такие как увеличение интенсивности неоднородностей и их вытянутости вдоль траектории в плоскости распространения луча, а также локализация неоднородностей в областях с наименьшей плотностью волнового поля.

3. Разработанные методики обращения результатов численно-асимптотического моделирования статистических характеристик коротких радиоволн при наклонном распространении на рабочих частотах, включая максимально-применимые частоты радиотрасс, позволяют восстанавливать радиофизические параметры случайных ионосферных неоднородностей в различных геофизических условиях.

Личный вклад автора.

Основные результаты работы получены, в основном, лично самим автором, либо при его непосредственном участии. Автором было предложено и выполнено сопряжение численных и асимптотических методов, произвольных моделей ионосферы в единый метод расчета статистических характеристик радиоволн в случайно-неоднородной ионосфере со сложной формой регулярного профиля электронной концентрации, а также выполнена программная реализация разработанных алгоритмов расчета. Автором проведено математическое моделирование статистических характеристик коротких радиоволн, анализ полученных результатов и их сравнение с экспериментальными данными, полученными другими авторами, а также разработаны методики диагностики радиофизических параметров случайных ионосферных неоднородностей.

Апробация работы.

Основные результаты и выводы работы докладывались и обсуждались на: Первой международной научно-практической конференции "Информационные технологии и радиосети-96" (Омск, 1996 г.); Международном симпозиуме "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики" (Томск, 1996 г.);

Российской научно-технической конференции по дифракции и распространению радиоволн (Улан-Удэ, 1996 г.);

XVIII-XX Всероссийских конференциях по распространению радиоволн (Санкт-Петербург, 1996 г.; Казань, 1999 г.; Н.Новгород, 2002 г.); LII Научной Сессии, посвященной Дню Радио (Москва, 1997 г.); Международном симпозиуме URSI по электромагнитной теории (Салоники, Греция, 1998 г.);

XI Всероссийской школе-конференции по дифракции и распространению волн (Москва, 1998 г.);

Конференции "Физика ионосферы и атмосферы Земли" (Иркутск, 1998 г.); Научной сессии молодых ученых "Гео- и гелиофизические исследования" (Иркутск, 1998 г.);

Третьем международном симпозиуме "Сибконверс" (Томск, 1999 г.);

VIII международном симпозиуме "Atmospheric and ocean optics. Atmospheric physics" (Иркутск, 2001);

XXVI, XXVII Генеральных ассамблеях международного радиосоюза URSI (Торонто, Канада, 1999 г.; Маастрихт, Нидерланды, 2002 г.); семинарах кафедры радиофизики Иркутского государственного университета и лаборатории распространения радиоволн НИИПФ ИГУ.

Публикации.

Результаты диссертации опубликованы в 23 научных работах в российских и зарубежных изданиях, в журналах "Геомагнетизм и аэрономия", "Journal of

Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics", "Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца", а также в трудах и сборниках докладов международных и российских научных конференций.

Результаты работы реализованы:

При выполнении госбюджетной тематики лаборатории распространения радиоволн НИИПФ ИГУ;

По гранту Минобразования РФ № Е02-3.5-197;

По гранту поддержки ведущих научных школ РФ № НШ-272.2003.5;

Материалы диссертации используются в учебном процессе ИГУ по специальности "Радиофизика и электроника" в курсах "Излучение и распространение радиоволн" и "Радиофизический мониторинг".

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 149 наименований. Общий объем диссертации 159 страниц, включая 35 рисунков и 14 страниц списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Жженых, Анатолий Александрович

Основные результаты выполненной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Предложен метод сопряжения численного решения лучевых уравнений в регулярной среде и асимптотических формул для определения статистических характеристик радиоволн в одноточечной и двухточечной траекторных задачах, а также моделей регулярной ионосферы и случайного поля неоднородностей электронной концентрации, ориентированного произвольным образом относительно трассы, в том числе, вдоль силовых линий магнитного поля Земли.

2. Проведенное моделирование наклонного распространения коротких радиоволн на частотах в окрестности и ниже МПЧ в ионосфере со случайными неоднородностями выявило сильную зависимость статистических характеристик радиоволн от интенсивности и вытянутости неоднородностей в различных направлениях. Обнаружено, что определяющую роль в поведении флуктуаций углов прихода, фазы и дальности распространения радиоволн играют параметры эллипса сечения корреляционного эллипсоида неоднородностей в плоскости трассы, а также значение поперечного сечения эллипсоида для флуктуаций азимутального угла прихода. Связано это с тем, что при вытянутости и ориентации неоднородностей вдоль траектории, луч проходит внутри неоднородностей максимальный путь и, следовательно, подвергается наибольшему воздействию неоднородностей. Уменьшение поперечного трассе размера неоднородностей ведет к большим градиентам в этой плоскости и, как следствие, к большим возмущениям азимутального угла прихода. Исследование влияния облачной структуры неоднородностей и положения наблюдателя по трассе на характеристики радиоволн также указывает на то, что увеличение отрезка траектории, на котором луч подвергается воздействию неоднородностей, ведет к росту флуктуаций траекторных характеристик.

3. Выявлены области ионосферы, в которых воздействие случайных неоднородностей на распространение радиоволн на частотах вблизи и выше МПЧ резко возрастает. В этих областях происходит уширение лучевой трубки, связанное с рефракционными свойствами регулярных ионосферных слоев.

4. Показана возможность приема радиосигнала на трассах, близких к предельным, за счет рассеяние радиоволн на случайных ионосферных неоднородностях в регулярную зону тени. Это же явление предложено в качестве механизма аномально устойчивого приема УКВ радиосигналов с отражением от спорадического слоя Es с учетом наполняющих его случайных неоднородностей электронной концентрации.

5. На основе разработанного численно-асимптотического метода расчета статистических характеристик коротких радиоволн на наклонных трассах в случайно-неоднородной ионосфере со сложной регулярной структурой, предложены методики определения радиофизических параметров тонкой структуры ионосферы по измеряемым на наклонной трассе статистическим характеристикам радиосигнала. В зависимости от сложности и полноты измерений статистических параметров радиоволн, разработанные методики позволяют определять либо "удельную" интенсивность неоднородностей, либо эффективные параметры неоднородностей ("удельную" интенсивность и вытянутости в продольном и поперечном к трассе направлениях), либо полный набор параметров корреляционного эллипсоида (интенсивность и масштабы в трех направлениях в предположении ориентации неоднородностей вдоль силовых линий магнитного поля Земли). Разработанные методики были апробированы с использованием экспериментальных данных на трассах НЗ и численных экспериментов.

В заключение автор выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю профессору Афанасьеву Н.Т. за внимание к работе и ценные советы при ее написании.

Автор искренне благодарен Сажину В.И. и Унучкову В.Е. (Иркутский Госуниверситет), а также Пазнухову В.В. (Центр атмосферных исследований, Лоуэлл, США) за предоставленный экспериментальный материал. Особую благодарность автор выражает Ивельской М.К. за возможность использовать полуэмпирическую модель ионосферы ИГУ.

В завершение, хотелось бы поблагодарить коллективы кафедры радиофизики ИГУ и лаборатории распространения радиоволн НИИПФ ИГУ за полезные замечания, высказанные при обсуждении настоящей работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основе разработанного численно-асимптотического метода расчета статистических характеристик коротких радиоволн на наклонных трассах в ионосфере со сложной регулярной и случайно-неоднородной структурой, проведено моделирование влияния случайных неоднородностей ионосферы на статистические характеристики радиоволн, а также предложены новые методики для определения параметров тонкой структуры ионосферы по измеряемым на наклонной трассе статистическим параметрам радиосигнала.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Жженых, Анатолий Александрович, 2004 год

1. Kelley М.С. The Earth's 1.nosphere: Plasma Physics and Electrodynamics. International Geophysics Series, v. 43. San Diego: Academic Press, 1989.

2. Ratcliffe J.A. An Introduction to the Ionosphere and Magnetosphere. Cambridge University Press, 1972.

3. Balsley B.B. Irregularities in the Ionosphere. Review of Radio Science, 1972-1974. S. Bowhill, ed. URSI, 1975. pp. 50-52.

4. Ерухимов Л.М., Макснменко О.И., Мясников E.H. О неоднородной структуре верхней ионосферы. Ионосферные исследования. М.: Советское радио, 1980, № 30, с. 27-48.

5. Альперт Я. Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. М.: Наука, 1972. 564 с.

6. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. 4.2. М.: Мир, 1981. 320 с.

7. Bowles K.L. Radio waves scattering in the ionosphere. Advances in Electronics and Electron Physics. Academic Press, v.19, 1964, pp.55-176.

8. Гершман Б.Н., Ерухимов JI.M., Яшин Ю.Я. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. М.: Наука, 1984. 392 с.

9. Калинин Ю.К., Черкашин Ю.Н., Чернов Ю.А., Шустов Э.И. Неоднородности ионосферы и их роль в аномальных явлениях распространения коротких радиоволн. XVII Конференция по распространению радиоволн. Тезисы докладов, секция 9. Ульяновск, 1993. с. 3-8.

10. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1971.

11. Колесник С.Н., Тинин М.В., Афанасьев Н.Т. Имитационное моделирование распространения радиоволн в случайно-неоднородной ионосфере. Изв. вузов. Радиофизика, 2002, т.45, №9.

12. Калиткин Н.И. Численные методы. М.: Наука, 1978. 432с.

13. Найфэ А.Х. Методы возмущений. М.: Мир, 1976.456 с.

14. Барабаненков Ю.Н., Кравцов Ю.А., Рытов С.М., Татарский В.И. Состояние теории распространения волн в случайно-неоднородной среде. УФН. 1970. т. 102,№ I.e. 3-42.

15. Авдеев В.Б., Демин А.В., Кравцов Ю.А. и др. Метод интерференционных интегралов (Обзор). Изв. вузов. Радиофизика, 1988. т.31. №11. с. 1279-1294.

16. Орлов Ю.И. Асимптотический метод для определения поля в произвольной плавно-неоднородной среде. Труды МЭИ, 1972. Вып. 119. с. 82-91.

17. Орлов Ю.И. Равномерное асимптотическое интегральное представление полей в неоднородных средах. Изв. вузов. Радиофизика, 1974. т.17. №7. с. 1035-1041.

18. Черкашин Ю.Н. Вычисление волновых полей в плавно-неоднородных средах методом параболического уравнения теории дифракции. Распространение декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИРАН, 1980. с. 5-18.

19. Маслов В.П. Операторные методы. М.: Наука, 1973. 543 с.

20. Денисов Н.Г. Вопросы статистической теории распространения и дифракции волн: Дисс. докт. физ.-мат. наук. Горький: ГГУ, 1964. 276 с.

21. Тамойкин В.В., Фрайман А.А. О флуктуациях интенсивности волны за хаотическим фазовым экраном. Изв. вузов. Радиофизика, 1971. т. 14. №.9. с. 1427-1431.

22. Альбер Я.И., Ерухимов J1.M., Рыжов В.А., Урядов В.П. О статистических свойствах флуктуаций интенсивности волны за хаотическим фазовым экраном. Изв. вузов. Радиофизика, 1968. т.11. №.9. с. 1371-1376.

23. Шишов В.И. Дифракция волн на сильно преломляющем случайном фазовом экране. Изв. вузов. Радиофизика, 1971. т. 14. №1. с. 85-92.

24. Якушкин И.Г. Флуктуации интенсивности поля плоской волны за хаотическим фазовым экраном. Изв. вузов. Радиофизика, 1974. т.17. №9. с. 1350-1355.

25. Kiang Y.W., and Liu С.Н. Multiple phase screen simulation of HF wave propagation in the turbulent stratified ionosphere. Radio Science, v.20, 1985. pp.652-668.

26. Гусев В.Д. Влияние неоднородностей ионосферы на распространение радиоволн: Дисс. докт. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 1976. 307 с.

27. Yeh К.С. and Liu С.-Н. Radio Wave Scintillations in the Ionosphere. Proc. IEEE, 1982, v. 70, no. 4, p. 324.

28. Носке К. and Igarashi К. Wave-optical simulation of the oblique HF radio field. Radio Science, 2003, v. 38, no.4, pp.1039-1051.

29. Рытов C.M., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. 4.2. Случайные поля. М.: Наука, 1978.464 с.

30. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 1979. 304 с.

31. Черный Ф.Б. Распространение радиоволн. М., 1972. 503 с.

32. Dougherty J.P., and D.T. Farley, Jr. A theory of incoherent scattering of radio waves by a plasma, 3. Scattering in a partly ionized gas. J. Geophys. Res., v.68, no. 19, 1963. pp.5473-5486.

33. Жеребцов Г.А., Заворин A.B., Медведев A.B., Носов В.Е., Потехин А.П., Шпынев Б.Г. Иркутский радар некогерентного рассеяния. Радиотехника и электроника, 2002. т.47. №11. с. 1339-1346.

34. Woodman R.F. Equatorial ionospheric irregularities as observed by the Jicamarca radar. Proc. COSPAR Colloq. on Low-Latitude Ionos. Phys., Taipei, Taiwan, 9-12 Nov. 1993, F.-S. Kuo (ed.), Pergamon Press, 1994.

35. Wright J.W. Development of systems for remote sensing of ionospheric structure and dynamics: Functional characteristics and applications of the 'Dynasonde1. NOAA ERL SEL Preprint No. 206, Space Environment Laboratory, Boulder, July 1975.

36. Reinisch B.W., Haines D.M., and Kuklinski W.S. The New Portable Digisonde for Vertical and Oblique Sounding. AGARD Proceedings, No. 502, 11-1 to 11-11, 1992.

37. Zabotin N. A. and Wright J. W. Ionospheric Irregularity Diagnostics from the Phase Structure Functions of MF/HF Radio Echoes. Radio Science, 2001, v.36, No.4, pp.757-772.

38. Комраков Г.П., Скребкова JI.A. Исследование параметров ионосферных неоднородностей на спутнике "Интеркосмос-Коперник-500". Ионосферные исследования. М.: Советское радио, 1980. № 30. с. 49-52.

39. Montbriand L. Direction of arrival and amplitude fluctuations of HF transionospheric signals through field-aligned irregularities. Radio Science, v.28, No.l, 1993. pp.77-96.

40. Филипп Н.Д., Блаунштейн Н.Ш., Ерухимов JI.M. и др. Современные методы исследования динамических процессов в ионосфере. Кишинев: Штиинца, 1991.288 с.

41. Galushko V., and Yampolski Y. Ionospheric diagnostics using wave field diffraction near the caustic. Radio Science, v.31, No.5, 1996. pp. 1109-1118.

42. Чернов Ю.А. Возвратно-наклонное зондирование ионосферы. М.: Связь, 1971. 204 с.

43. Ерофеев Н.М., Котович Г.В., Куркин В.И. и др. Экспериментальные исследования распространения декаметровых радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1986. Вып 76. с. 227232.

44. Алтынцева В.И., Брынько И.Г., Галкин И.А. и др. Возвратно-наклонное зондирование ионосферы сигналом с линейной частотной модуляцией. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1990. Вып. 92. с. 106-116.

45. Сажин В.И., Жжёных А.А., Ивельская М.К. Прогноз параметров коротковолновых каналов для организации радиосетей. Тез. докладов Первой международной научно-практической конференции «Информационные технологии и радиосети-96»,Омск, 1996. с.61.

46. Афанасьев Н.Т., Жженых А.А., Ивельская М.К., Сажин В.И., Тинин М.В. Гибридное моделирование распространения радиоволн с учётом тонкой структуры ионосферы. Тезисы докладов LII Научной Сессии, посвященной Дню Радио. М., т. 1, 1997. с. 213-214.

47. Афанасьев Н.Т., Жженых А.А., Ивельская М.К., Сажин В.И., Тинин М.В. О влиянии неоднородностей Es на распространение радиоволн метрового диапазона. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1997. Вып. 107. с. 327-332.

48. Афанасьев Н.Т., Жженых А.А., Ивельская М.К., Сажин В.И. Тинин М.В. Области существенного влияния ионосферных неоднородностей на распространение радиоволн с частотами выше МПЧ. Геомагнетизм и аэрономия. 1998. т.38. №4. с. 150-152.

49. Афанасьев H.T., Жженых A.A., Ивельская M.K., Сажин В.И., Тинин М.В. Рассеяние радиоволн облаком случайных неоднородностей в зону каустической тени. Труды XI Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению волн. М., 1998. с. 184.

50. Жженых А.А., Сажин В.И. Учёт тонкой структуры ионосферы при распространении декаметровых радиоволн. Тезисы докладов Научной сессии молодых ученых «Гео- и гелиофизические исследования». Иркутск, 1998, с. 17-18.

51. Афанасьев H.T., Жженых A.A., Ивельская M.K., Сажин В.И., Тинин М.В., Унучков В.Е. Оценка параметров неоднородностей ионосферы по статистическим характеристикам коротких радиоволн вблизи МПЧ.

52. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике солнца, т. 109, ч.И, Москва, 1999. с.9-12.

53. Афанасьев Н.Т., Жженых А.А., Ивельская М.К., Сажин В.И., Тинин М.В., Унучков В.Е. Гибридное моделирование распространения радиоволн в ионосфере с учётом её тонкой структуры. Геомагнетизм и аэрономия, т.41, №5, 2001. с.341-345.

54. Афанасьев H.T., Жженых A.A. Диагностика параметров магнито-ориентированных ионосферных неоднородностей на трассе наклонного зондирования. Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. Н.Новгород, 2002, с. 64.

55. Курант Р., Уравнения с частными производными. М., 1964. 298 с.

56. Wangsness, R. Electromagnetic Fields, 2nd ed. New York: Wiley, 1986.

57. Тинин M.B. Применение метода возмущений для решения двухточечной траекторной задачи в сферической системе координат. Тез. докл. VII

58. Всесоюзного симпозиума по дифракции и распространению волн, докладов. М.: Изд-во АН СССР, 1977. с. 58-61.

59. Буслов В.А., Яковлев C.JI. Численные методы II. Решение уравнений. СПб.: СпбГУ, 2001.

60. Афанасьев Н.Т. Влияние ионосферных неоднородностей на распространение радиоволн в условиях сильной регулярной рефракции. Дисс. докт. физ.-мат. наук. Иркутск: ИГУ, 1999.

61. Баранов В.А., Кравцов Ю.А. Метод возмущений для лучей в неоднородной среде. Изв. вузов. Радиофизика, 1975. т. 18. №1. с. 52-62.

62. Кравцов Ю.А., Фейзулин З.И. О решении лучевых уравнений методом возмущений. Радиотехника и электроника, 1971. т.14. № 10. с. 1777-1787.

63. Гусев В.Д., Хури А. Решение лучевого уравнения для неоднородностей рассеивающей сферически слоистой среды методом возмущений. Вестник МГУ, 1975. т. 16. № 3. с. 289-293.

64. Гусев В.Д., Махмутов Н.А., Хури А. Решение лучевого уравнения для неоднородной рассеивающей среды методом возмущений. Радиотехника и электроника, 1974. т.19. № 9. с. 1809-1816.

65. Кляцкин В.И., Татарский В.И. О сильных флуктуациях плоской световой волны, распространяющейся в среде со слабыми случайными неоднородностями. ЖЭТФ, 1968. т.55. № 2. с. 662-678.

66. Гусев В.Д., Лан Н.Б. Некоторые вопросы рассеяния радиоволн при наклонном распространении. Радиотехника и электроника, 1973. т. 18. №10. с. 2015-2021.

67. Гусев В.Д., Махмутов Н.А. Фазовые и угловые флуктуации при рассеянии радиоволн в ионосферном слое. Вестник МГУ, 1979. т.20. №1. с. 32-37.

68. Баранов В.А., Попов А.В. Метод возмущений для лучей в почти слоистой среде. Распространение декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИРАН, 1975. с. 14-20.

69. Гайлит Т.А., Гусев В.Д., Приходько Л.И. Флуктуации направления распространения отраженного от ионосферы многомодового сигнала. Радиотехника и электроника, 1976. т.21. №12. с. 2486-2490.

70. Гусев В.Д., Юхматов Б.В. Рассеяние пучка квазикритических лучей в сферически-слоистой среде с эллипсоидными неоднородностями.

71. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1983. Вып. 63. с. 220-225.

72. Тинин М.В. О вариациях углов прихода ионосферных радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1977. с. 40-45.

73. Тинин М.В. О применении метода возмущений для расчета траектории луча в горизонтальном ионосферном слое. Изв. вузов. Радиофизика, 1980. т.23. № 4. с. 498-499.

74. Моисеев Н.Н. Асимптотические методы нелинейной механики. М.: Наука, 1981.400 с.

75. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1957. 608 с.

76. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.

77. Basu Su., and Kelley M.C. Review of equatorial scintillations phenomena in light of recent developments in the theory and measurement of equatorial irregularities. J. Atmos. Terr. Phys., 1977. v. 39, pp. 1229-1242.

78. Basu S., and Kelley M.C. A review of recent observations of equatorial scintillations and their relationship to current theories of F region irregularity generation. Radio Science, 1979. v. 14, pp. 471-485.

79. Ерухимов JI.M., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д. Об эмпирическом моделировании неоднородной структуры ионосферы. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1977. Вып.41. с. 3-6.

80. Афанасьев Н.Т., Грозов В.П., Носов В.Е., Тинин М.В. О влиянии формы спектра неоднородной плазмы на статистические характеристики декаметровых радиоволн. Препринт СибИЗМИР СО АН СССР №13-85. Иркутск, 1985. 12 с.

81. Грозов В.П. Влияние ионосферных неоднородностей на структуру сигнала в окрестности максимально применимой частоты. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Иркутск: ИГУ, 1987.

82. Копсон Э.Т. Асимптотические разложения. М.: Мир, 1966. 159 с.

83. Тин™ М.В. Распространение волн в среде с крупномасштабными случайными неоднородностями. Изв. вузов. Радиофизика, 1983. т.26. №1. с. 36-43.

84. Федорюк М.В. Метод перевала. М.: Наука, 1977. 368 с.

85. Афанасьев Н.Т., Тинин М.В. Применение метода интерференционного интеграла для расчета корреляционных характеристик ионосферных радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1982. Вып. 61. с. 236-241.

86. Abramowitz М., Stegun I.A. (Editors). Handbook of Mathematical Functions. NBS Applied Mathematics Series, Vol.55, New York: NBS, 1964.

87. Сажин В.И., Тинин М.В. Расчет на ЭВМ траекторий и расходимости лучей, близких к критическому для двумерно-неоднородной изотропной ионосферы. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1975. Вып. 35. с. 82-84.

88. Chapman S. and Cowling T.G. The Mathematical Theoiy Of Non-uniform Gases, third ed. Cambridge University Press, Cambridge, 1990.

89. Колесник А.Г. Согласованная модель ионосферы. Автореферат дисс. доктора физ.-мат. наук. М.: ИЗМИРАН, 1972. 121с.

90. Иванов-Холодный Г.С., Михайлов А.В. Прогнозирование состояния ионосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1980. 192с.

91. Намгаладзе А.А., Латышев К.С. Динамическая модель невозмущенной ионосферы. Препринт №7. М.:ИЗМИРАН, 1982. 98с.

92. Гуревич А.В., Израитель А.Г., Соболева Т.С. и др. Глобальная аналитическая равноденственная модель электронной концентрации ионосферы (РМИ-81). Препринт №49. М.: ИЗМИРАН, 1981.47с.

93. Кринберг И.А., Выборов В.И., Кошелев В.В., Попов В.В., Сутырин Н.А. Адаптивная модель ионосферы. М.: Наука, 1986. 132с.

94. Поляков В.М., Суходольская В.Е., Ивельская М.К., Сутырина Г.Е., Дубовская Г.В., Бузунова М.Ю. Полуэмпирическая модель ионосферы для широкого диапазона геофизических условий. М.:МЦД-Б, 1986. 136 с.

95. Bilitza D. International Reference Ionosphere 2000. Radio Science, v.36, №2, 2001. pp. 261-275.

96. Rawer K., Lincoln J. V., and Conkright R. O. International Reference Ionosphere-IRI 79. World Data Center A for Solar-Terrestrial Physics, Report UAG-82, Boulder, Colorado, 1981. 245 p.

97. Bilitza D. (editor). International Reference Ionosphere 1990. NSSDC 90-22, Greenbelt, Maryland, 1990.

98. Bilitza D. International Reference Ionosphere Status 1995/96. Adv. Space Res. v.20, №9, 1997. pp. 1751-1754.

99. Bilitza D., Papitashvili N. International Reference Ionosphere IRI-2001. NSSDC MODEL Web, 2004. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/model/models/iri.html.

100. Стечкин С.Б., Субботин Ю.Н. Сплайны в вычислительной математике. М.: Наука, 1976.

101. Завьялов Ю.С. Интерполирование функций одной и двух переменных кусочно-полиномиальными функциями. Сб. "Математические проблемы геофизики", вып. 1, Новосибирск: Наука, 1969.

102. Михалевич Ю.И., Омельченко O.K. Процедуры кусочно-полиномиальной интерполяции функций одной и двух переменных. Новосибирск: Изд-во ВЦ СО АН СССР, 1970.45с.

103. Сажин В.И. Использование гибридной ионосферной модели в программе расчёта характеристик распространения радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1977. вып.41, с. 117121.

104. Токарь В.Г., Никитин М.А. Численные расчёты распространения радиоволн в глобальной ионосфере. Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по распространению радиоволн. Томск, 1978, ч.1, с.237-238.

105. Кияновский М.П., Сажин В.И. К аналитическому представлению ионосферных данных при расчетах декаметровых радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1980. вып.57, с.41-49.

106. Агарышев А.И., Сажин В.И., Тинин М.В. Развитие методов расчета траекторных характеристик коротких радиоволн. Тезисы докладов XXIII, научно-технической Конференции посвященной Дню радио. Новосибирск, 1980. с. 121-122.

107. Коноплин В.Н., Орлов А.И. Приближение данных локальными сплайнами второй степени. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1981. вып.57, с.101-104.

108. Лопаткин С.В., Сажин В.И. К использованию физических моделей ионосферы при расчете глобальных трасс. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, М.: Наука, 1981. вып. 55, с.148-153.

109. Сажин В.И. Моделирование на ЭВМ распространения радиоволн в регулярной ионосфере. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1993,40 с.

110. Farley D. Т., Jr. A plasma instability resulting in field-aligned irregularities in the ionosphere. J. Geophys. Res., v.68,1963. pp. 6083-6097.

111. Buneman O. Excitation of field-aligned sound waves by electron streams, Phys. Rev. Lett., v. 10, 1963. pp. 285-287.

112. Fukao S., McClure J., Ito A., Sato Т., Kimura I., Tsuda Т., and Kato S. First VHF Radar Observation of Midlatitude F-Region Field-Aligned Irregularities. Geophys. Res. Lett., v.15, No.8, 1988. pp. 768-771.

113. Kudeki E., and Stiriicu F. Radar interferometric imaging of field-aligned plasma irregularities in the equatorial electrojet. Geophys. Res. Lett., v. 18, No.l, 1991. pp. 41-44.

114. Цыганенко H.A., Усманов A.B., Папиташвили B.O., Папиташвили Н.Е., Попов В.А. Програмное обеспечение для вычисления геомагнитного поля и связанных координатных систем. Геофизический комитет СССР, Специальный отчет. Москва, 1987, с. 58.

115. Tsyganenko N.A. Global Quantitative Models of the Geomagnetic Field in the Cislunar Magnetosphere for Different Disturbance Levels, Planet. Space Sci., v.35, 1987. pp. 1347-1358.

116. Tsyganenko N.A. A Magnetospheric Magnetic Field Model with a Warped Tail Current Sheet. Planet. Space Sci. v.37, 1989. pp. 5-20.

117. Tsyganenko N.A. Modeling the Earth's Magnetospheric Magnetic Field Confined Within a Realistic Magnetopause. J.Geophys.Res., v.100, 1995. pp. 5599-5612.

118. Tsyganenko N.A. and Stern D.P. Modeling the Global Magnetic Field of the Large-Scale Birkeland Current Systems. J. Geophys.Res., v. 101, No. A12, 1996. pp. 27187-27198.

119. Tsyganenko N.A., Papitashvili N.E. External (T96) and Internal Geomagnetic Field Model Parameters. NSSDC MODEL Web. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/cgm/l96.html.

120. Агарышев А.И., Сажин В.И., Тинин M.B. Применение табличных ионосферных данных для расчёта траекторных характеристик коротких радиоволн. Вопросы распространения радиоволн в высоких и средних широтах. М.: ИЗМИРАН, 1979. с.82-89.

121. Агафонников Ю.М., Пахотин В.А. Экспериментальное исследование угловых характеристик выделенных во времени мод сигнала. Вопросы распространения радиоволн в высоких и средних широтах. М.: ИЗМИРАН, 1979. с.41-49.

122. Болотов Ю.М., Цыбиков А.Е., Чимитдоржиев Н.Б. Экспериментальная оценка коэффициента деполяризации УКВ при отражении от спорадических слоев Es ионосферы. Тезисы докладов XVII Конференции по распространению радиоволн. Ульяновск, 1993, секция 1а, с. 55.

123. Грудинская Г.П. Распространение коротких и ультракоротких радиоволн. М.: Радио и связь, 1981. 80 с.

124. Гершман Б.Н., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д., Чернобровкина Н.А. Явление F-рассеяния в ионосфере. М.: Наука, 1984. 141 с.

125. Гершман Б.Н., Игнатьев Ю.А., Каменецкая Г.Х. Механизмы образования ионосферного спорадического слоя Es на различных широтах. М.: Наука, 1976. 108 с.

126. Chu Y.-H., Wang C.-Y. Three-dimensional spatial structures of midlatitude type 1 Es irregularities. J. Geophys.Res., v. 107, N0.A8,2002. pp. 1182-1192.

127. Ерухимов JI.M., Савина O.H. О роли мелкомасштабных неоднородностей в формировании радиоотражений от среднеширотного спорадического слоя Es-Ионосферные исследования. М.: Советское радио, 1980, № 30, с. 80-86.

128. Bowman G.G. Quasi-periodic scintillations at midlatitudes and their possible association with ionospheric sporadic-E structures. Ann. Geophys., v.7, 1989. p.259.

129. Куницын B.E., Терещенко Е.Д. Томография ионосферы. М.: Наука, 1981.176 с.

130. Гусев В.Д. Объемная структура неоднородностей ионосферы. Ионосферные исследования. М.: Советское радио, 1980, № 30, с. 53-56.

131. Карякин В.И., Литвинцев О.Г., Сажин В.И. База данных радиозондирования ионосферы. Радиофизика и электроника: проблемы науки и обучения./ Под ред. В.М. Полякова. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1995. с. 178.

132. Galushko V.G., Beley V.S., Koloskov A.V., Yampolski Y.M., Paznukhov V.V., Reinisch B.W., Foster J.C., and Erickson P. Frequency-and-angular HF sounding and ISR diagnostics of TIDs, Radio Sci., v38, N0.6,2003. pp.1102-1110.

133. Millstone Hill Digital Portable Sounder (DPS-4). http://digisonde.haystack.edu/

134. Антошкин Б.И, Солопанов Е.Ю., Унучков B.E. Установка для исследования угловой и пространственной структуры поля коротких радиоволн. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1987. вып. 77. с. 77.