Развитие радиофизических методов исследования верхней атмосферы Земли в метровом и декаметровом диапазонах волн тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, доктор физико-математических наук Потехин, Александр Павлович

• Потехин, Александр Павлович
• доктор физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Потехин, Александр Павлович

Введение.

Глава 1. Уравнения дистанционной диагностики ионосферы и атмосферы методом обратного рассеяния радиоволн.

1.1. Приближение однократного рассеяния.

1.2. Интегральные представления сигнала обратного рассеяния и асимптотический метод их анализа.

1.3. Статистические радиолокационные уравнения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие радиофизических методов исследования верхней атмосферы Земли в метровом и декаметровом диапазонах волн»

Радиофизические исследования верхней атмосферы Земли имеют почти вековую историю и внесли большой вклад в решение проблем распространения радиоволн, наши знания об ионосфере и верхней атмосфере. Развитие этого направления проводилось на стыке радиофизики и физики космической плазмы, что способствовало достижению значительных успехов в этой области. В настоящее время многие вопросы этого направления являются актуальными и тесно связанными задачами радиофизики и физики околоземного пространства. Ионосферная плазма, являясь неоднородной, диспергирующей и нелинейной средой, оказывает существенное влияние на свойства радиоволн в широком диапазоне частот. Изучение вопросов распространения радиоволн в таких сложных средах составляет одну из важнейших проблем радиофизики. С другой стороны, при распространении в ионосфере и атмосфере наблюдаются различные эффекты взаимодействия радиоволн со средой, что позволяет установить связь между параметрами этой среды и характеристиками радиосигналов. На основе этого разработаны и продолжают развиваться методы дистанционной диагностики ионосферы и атмосферы. Радиофизические методы зондирования дают наибольшую часть экспериментальных данных о структуре и свойствах верхней атмосферы. Поэтому развитие этих методов, расширение их диагностических возможностей, получение рядов данных наблюдений - одно из важнейших направлений радиофизики и физики верхней атмосферы.

Актуальные задачи физики верхней атмосферы и методы их исследований

Верхняя атмосфера Земли является сложной физической системой и одним из основных элементов общей системы Солнце-Земля [1, 2]. В широком смысле слова она рассматривается как часть атмосферы, расположенная выше тропопаузы [3], то есть охватывает и среднюю атмосферу (15-90 км), и ионосферу (>50-60 км).

Исследования верхней атмосферы необходимы для получения новых знаний об этой области околоземного пространства и решения практических задач, круг которых непрерывно нарастает в связи с процессом освоения околоземного пространства. Эти 4 исследования входят в проблематику ряда крупных международных программ (Global Change, Space Weather, SCOSTEP, CEDAR).

Процессы в верхней атмосфере разнообразны по физической природе и имеют комплексный характер, так как обусловлены поглощением и переработкой потоков энергии, поступающих от различных источников. Основными из них являются солнечное излучение, солнечный ветер и магнитосфера, метеорологические возмущения в нижележащих слоях атмосферы и антропогенные воздействия. Изучению верхней атмосферы посвящены многолетние комплексные исследования, в результате которых установлены многие закономерности и явления, определяющие ее общие свойства [4-17]. Однако многие проблемы физики верхней атмосферы требуют дальнейших исследований [18, 19]. Актуальным является изучение механизмов преобразования энергии и передачи импульса в цепочке солнечный ветер -магнитосфера - ионосфера/термосфера, основу которых составляют плазменные процессы. Особое значение имеют эффекты геомагнитных бурь, во время которых происходят интенсивные высыпания энергичных частиц, генерируются сильные электрические поля и токи. В результате этого происходит сильный джоулев нагрев и перестройка динамического режима верхней атмосферы, сильные возмущения ее параметров. Изучение отклика системы термосфера/ионосфера на геомагнитную бурю - сложного и динамичного явления, охватывающего высокие, средние и низкие широты, - одно из важнейших направлений солнечно-земной физики [20-22].

Энергетика, структура и динамика верхней атмосферы в большой степени определяется воздействием на нее снизу планетарных и приливных колебаний, внутренних гравитационных и акустических волн, турбулентных процессов. Источниками поступающих снизу энергии и импульса являются метеорологические процессы в тропосфере и стратосфере [14, 23]. Механизмы их передачи в верхнюю атмосферу весьма сложны, и их изучение составляет одно из актуальных направлений исследований. С этим направлением тесно связана проблема изменчивости ионосферы ото дня ко дню при спокойных геомагнитных условиях.

Актуальность изучения верхней атмосферы нарастает также по той причине, что она является чувствительным индикатором глобальных изменений. Согласно известных модельных расчетов, приведенных, например, в [24], рост С02 должен повлечь за собой относительные изменения температуры в тропосфере, намного меньшие, чем в мезосфере и термосфере. Данные наблюдений согласуются с прогнозом модели [25-27]. Но необходимо более детальное изучение долгопериодных трендов [25], роль которых стала возрастать в связи с проблемой глобальных изменений среды. Это подчеркивает важность непременного продолжения имеющихся длинных рядов наблюдений параметров верхней атмосферы.

Исследования и мониторинг верхней атмосферы имеют важные практические приложения, так как ее состояние во многом определяет работоспособность наземных и космических радиотехнических систем (радиосвязи, спутниковой связи, радиолокации, навигации и др.), использующих ионосферу как канал передачи информации. Детальные знания об этой области околоземного пространства необходимы для решения задач освоения космоса. При этом современная практика выдвигает все более жесткие требования, которые в настоящее время сформулированы в виде концепции "Космическая погода", требующей контроля и прогноза состояния всех элементов единой системы Солнце-Земля. Для решения таких задач необходимо понимание физических процессов, происходящих в этой системе, включая ее важную часть - верхнюю атмосферу Земли.

Сложность и глобальность протекающих в верхней атмосфере процессов требует их комплексного изучения на основе объединения теоретических и экспериментальных исследований, численного моделирования, широкой международной кооперации. В экспериментальных исследованиях используется набор разных инструментов и приборов наземного и космического базирования, предназначенных для прямых и дистанционных измерений параметров верхней атмосферы, а также характеристик воздействующих на нее факторов [9, 28-30]. При этом современные экспериментальные исследования, как правило, используют набор взаимодополняющих средств диагностики, региональные и/или глобальные сети инструментов, так как изучаемые процессы зависят от многих факторов и результаты наблюдений обычно не имеют однозначной интерпретации. Поэтому проблемы физики верхней атмосферы постоянно стимулируют развитие новых методов экспериментальных исследований, требуют создания новых и совершенствования имеющихся инструментов, расширения набора средств наблюдений.

Среди экспериментальных средств исследований верхней атмосферы важнейшую роль играют радиофизические методы. В настоящее время для изучения структуры, динамики и электродинамики ионосферы и атмосферы используются различные методы исследований. Их классификация весьма разнообразна, так как включает в себя различные диапазоны частот, эффекты взаимодействия волн со средой, на основе которых базируется диагностика среды, методы зондирования и типы радиосистем, как наземных, так и спутниковых [29, 31-33].

Возможности спутниковых систем значительно расширились в последние годы. Они позволяют проводить просвечивание ионосферы по большому набору лучей и применять методы томографии для реконструкции распределений концентрации плазмы в больших пространственных областях [34-35]. Система GPS [36] позволяет проводить непрерывные наблюдения ионосферы в глобальном масштабе, при этом данные (полное электронное содержание) имеют высокое временное разрешение и могут быть получены в почти реальном времени. Активно продолжают развиваться исследования с помощью спутниковых ионозондов [37].

Для дистанционного зондирования верхней атмосферы с поверхности земли используются различные эффекты взаимодействия радиоволн с ионосферой и атмосферой [38-41]. При этом для диагностики параметров среды применяется большой набор методов измерений и типов радиоустановок (радаров) [9, 29, 31-33, 42, 43]. Данная область исследований верхней атмосферы непрерывно развивается -создаются новые и совершенствуются "старые" методы и средства, с целью расширения диагностических возможностей наблюдений. При этом развитие ведется по многим направлениям - новые физические подходы и математические методы решения задач диагностики, методы зондирования и средства обработки данных, 7 применение новых радиолокационных и компьютерных технологий и др. Таким образом, круг указанных вопросов практически необозрим.

В настоящей работе рассматриваются главным образом вопросы, связанные с исследованиями ионизованной компоненты верхней атмосферы методом обратного рассеяния радиоволн в метровом (СВЧ), а также дециметровом (УВЧ) диапазонах и методом наклонного зондирования декаметровыми (ВЧ) волнами. Поэтому далее ограничимся кратким обзором методов, близких к развиваемым в работе.

Методы исследования с помощью ВЧ радаров

Исследования ионосферы начались в 20-х годах с помощью радаров ВЧ диапазона - импульсных ионозондов вертикального зондирования (ВЗ). Ионозонды ВЗ являются наиболее распространенными инструментами, и их мировая сеть дает большой объем данных. Первоначально с их помощью измерялись групповые пути [31, 32] и определялись профили электронной концентрации в диапазоне высот от нижней границы Е слоя до максимума F слоя, но метод непрерывно совершенствовался. Развивались теория, методики и техника метода ВЗ [29, 44-47], что позволило расширить набор измеряемых параметров (амплитуды и фазы, углы прихода, доплеровские частотные спектры, искажения импульсов) и повысить его диагностические возможности. На этой основе созданы и развиваются современные систем ВЗ, например, цифровой ионозонд DPS [48-50].

При излучении волн под углом к горизонту с помощью ВЧ радаров реализуют различные методы исследования ионосферы и распространения радиоволн. Эти методы включают в себя наклонное зондирование (НЗ) [31, 32], возвратно-наклонное зондирование (ВНЗ) или обратное рассеяние от поверхности земли (моря) [29, 46, 51], обратное рассеяние сигналов от неоднородностей ионосферы (ОНЗ) [29, 40]. Данные методы используют методики, близкие к ВЗ, но широко используют сложные сигналы, обычно с линейно-частотной модуляцией (JI4M), позволяющие повысить помехозащищенность и точность измерений [46].

Возможности современных ВЧ радаров видны на примере системы SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network) [52, 53], которая в настоящее время состоит из 14 8 радаров (8 в Арктике, 6 в Антарктиде). Применяется метод ОНЗ-рассеяние на неоднородностях F-слоя, вытянутых вдоль магнитного поля для измерений скорости дрейфа плазмы. Рассеяние является ракурсным, и для корректной интерпретации данных используются расчеты методом геометрической оптики для учета рефракции, на основе текущих данных ВЗ. В дополнение к этому, с помощью метода ВНЗ определяется крупномасштабная структура ионосферы. Система в полной мере использует достижения теории, методик и технологии ВЧ зондирования, преимущества объединения радаров в единую сеть. Система SuperDARN является одним из наиболее информативных инструментов исследований высокоширотной ионосферы [24, 43]. Она позволяет, например, получить за 2 минуты картину конвекции плазмы в полярной ионосфере на площади ~3 х 106 км2.

Радары нижней части ВЧ диапазона применяют для зондирования ионосферы на высотах 60-100 км. С помощью эффекта частичного (френелевского) отражения [54] измеряются концентрация электронов и частоты столкновений плазмы [40, 46, 55]. Метод разнесенного приема при этом позволяет изучать ветровые и волновые движения [33, 46], а также турбулентность [56] мезосферы и нижней термосферы.

Одним из важнейших направлений в исследованиях ионосферы является изучение эффектов при ее модификации (нагреве) мощными ВЧ радиоволнами [40, 57-59], которая приводит к нагреву электронов и возникновению неустойчивостей плазмы. В результате этого возбуждаются плазменные волны, слои, периодические структуры, искусственная ионосферная турбулентность, то есть неоднородности в ионосферной плазме. Методы диагностики основаны на эффектах рассеяния и частичного отражения ВЧ и СВЧ радиоволн на этих неоднородностях [40, 60-62]. С их помощью определяются как характеристики возмущений, так и параметры "фоновой" ионосферной плазмы: концентрации, температуры ионов, электронов и нейтральной составляющей, скорость плазмы и др. Нагревные стенды являются сложными и дорогими инструментами [29, 63]. В настоящее время исследования ведутся лишь на нескольких таких уникальных установках: Аресибо (Пуэрто Рико), HIP AS (США), EISCAT (Норвегия), СУРА (Россия) и Харьков (Украина). 9

ВЧ радары применяются для локации движущихся целей и дальней связи. Несмотря на развитие спутниковых систем связи, ВЧ радиосвязь играет важную роль в практике. Ее преимуществами являются возможность передавать сообщения на большие расстояния, низкая стоимость и высокая мобильность. Однако она имеет ряд недостатков, важнейший из которых - нестабильность канала связи из-за изменений ионосферы. Поэтому прогноз ВЧ радиотрасс остается важной задачей. Продолжают развиваться методы и техника загоризонтной радиолокации (ЗГР), особенно в США и Австралии, ведется поиск новых приложений военных систем ЗГР [64]. ЗГР сигналы несут информацию как об удаленной цели, так и об ионосфере, которая вносит существенную неопределенность в определение характеристик цели, поэтому приходится развивать специальные методы их определения [65, 66].

Метод НЗ является одним из наиболее распространенных средств диагностики ионосферы, анализа и прогноза условий распространения ВЧ радиоволн. Для решения этих задач измеряется частотная, временная и угловая структуры сигналов НЗ. Важным достоинством метода является его возможность проводить дистанционную диагностику ионосферы в больших пространственных областях, что особенно важно для регионов, слабо оснащенных другими наземными средствами, например, ионозондами ВЗ. Однако, задачи диагностики методом НЗ являются значительно более трудными, чем при ВЗ, в первую очередь из-за сложного, многолучевого характера сигналов, особенно для высокоширотных [67, 68] и сверхдальних [69, 70] радиотрасс. Поэтому в задачах НЗ важную роль играют эффективные методы анализа и моделирования поля сигналов.

Методы анализа поля ВЧ радиосигналов

Методы расчета характеристик ВЧ сигналов наиболее интенсивно развивались в 70-80-х годах, что было вызвано возросшими требованиями практики радиосвязи и ЗГР, необходимостью более совершенных методов диагностики и прогноза ионосферных радиоканалов. Для этого были проведены исследования, направленные на более детальное изучение процесса распространения, разработку эффективных методов расчета различных характеристик ВЧ сигналов для моделей, близких к реальным условиям распространения. При этом использовались различные теоретические подходы: метод геометрической оптики (МГО), различные дифракционные обобщения лучевого подхода, метод нормальных волн (МНВ). В результате был разработан ряд новых методов анализа поля и оперативного расчета различных характеристик ВЧ радиосигналов, диагностики и прогноза радиоканалов.

Метод адиабатического инварианта [69] и его обобщения на основе асимптотических решений лучевых уравнений [71-73] повысили оперативность анализа дальних радиотрасс. Численный канонический метод [74, 75], основанный на применении канонического оператора Маслова и теории катастроф, позволил проводить анализ поля с учетом особенностей в области каустик. Эффекты влияния случайных неоднородностей различных масштабов исследовались на основе метода интерференционного интеграла [76, 77] и обобщения метода Рытова [78]. Для изучения этих задач использовался также метод параболического уравнения [79, 80]. Существенное развитие получил МНВ [70, 81-84].

В задаче распространения ВЧ радиоволн МНВ долгое время считался мало перспективным для практики из-за необходимости суммирования большого числа ~103 -104 НВ. По этой же причине он считался и неэффективным средством анализа, так как большое число однотипных слагаемых ряда НВ скрывает истинную структуру полного поля. С другой стороны, МНВ имеет ряд достоинств. Он основан на строгом математическом подходе и может служить эталоном для проверки (в определенных моделях) приближенных методов. МНВ обладает универсальностью при проведении вычислений и особо эффективен при расчетах поля в больших областях пространства. С физической точки зрения он важен потому, что реализует одну из основных теоретических трактовок распространения - представление поля в виде собственных мод волновода. Она часто рассматривается как альтернатива лучевой трактовке, однако более значимым представляется выяснение связи между этими подходами.

После основополагающей работы [85], МНВ в ВЧ диапазоне начал последовательно развиваться в 70-х годах иркутской группой под руководством

Орлова И.И. Проведенные исследования позволили разработать эффективные методы

11 расчета характеристик сигналов в волноводе Земля-ионосфера, методик диагностики и прогноза радиотрасс. Результаты исследований отражены в большом цикле работ, в том числе монографии [70] и ряде диссертаций [83-84, 86-91]. Работа автора данной диссертации, как одного из разработчиков этого направления, главным образом была направлена на решение вопросов, связанных с суммированием ряда НВ - одной из центральных задач МНВ в случае многомодового волновода.

Вопросы суммирования ряда НВ и выяснения их интерференционных свойств, установления связи с лучевым подходом являются общими для волноводов различной физической природы и рассматривались с самого начала развития МНВ. Еще в [85] было сформулировано положение, что реальный луч (пучок) формируется пакетом НВ. Этот факт был доказан в модельных опытах по распространению звука [92], анализ которых показал [93, 94], что луч формируется группой НВ, складывающихся почти в фазе. В этих опытах был обнаружен эффект квазипериодической фокусировки поля с периодами, много большими длины цикла луча [95].

Дальнейшие исследования интерференционных свойств НВ и их связи с лучевой картиной поля [96-100] привели к следующим основным результатам. Поле отдельной НВ распределено по всему волноводу, но суммарное поле узкой группы локализовано в окрестности траектории, где они сфазированы (интерферируют конструктивно). Полное поле в точке наблюдения эффективно формируют не все НВ, а отдельные узкие группы волн, которые складываются почти в фазе и соответствуют приходящим в эту точку лучам. Была установлена связь между геометрическими характеристиками поля НВ и лучей, но оставались неясными вопросы амплитудных соотношений. Выделение пакетов сфазированных мод оказалось весьма полезным для качественного анализа свойств поля и разработки численных методов [101-106]. Важной задачей являлась разработка приближенного аналитического метода суммирования НВ, позволяющего оперативно проводить количественный анализ поля и установить детальную связь между МНВ и МГО, включая амплитудные характеристики. Такой метод представлен в третьей главе настоящей диссертации.

Обычно для решения задачи суммирования НВ используется формула Пуассона, с помощью которой осуществляется переход от ряда НВ к ряду скачков или многократно отраженных волн [107-109], члены которого являются быстро осциллирующими интегралами. Их асимптотики дают лучевое описание поля с учетом его особенностей в области каустик. Этот переход можно использовать и для отдельных групп ряда НВ, на основе чего были разработаны гибридные методы [102, 110-112]. В них часть поля определяется суммой лучевых полей, а другая - суммой НВ, что является эффективным приемом для анализа отдельных ситуаций. С физической точки зрения этот переход имеет важный недостаток - уход от анализа дискретного спектра, имеющего свои особенности. Применительно к задаче распространения ВЧ радиоволн метод суммирования на основе формулы Пуассона не был ранее разработан, он представлен в третьей главе диссертации. Исследования верхней атмосферы с помощью СВЧ радаров Диагностика ионосферы и атмосферы с помощью наземных СВЧ и УВЧ радаров основана на эффектах рассеяния, а также частичного (френелевского) отражения на флуктуациях (неоднородностях) среды. Определяющую роль играют радары с высоким энергетическим потенциалом, обеспечивающим необходимый уровень сигнала, рассеянного на слабых флуктуациях. Основные методы - метод некогерентного рассеяния радиоволн (HP), который применяется для диагностики ионосферы и термосферы, и метод МСТ для исследований мезосферы, стратосферы, тропосферы (МСТ). Ниже мы дадим краткую характеристику и роль этих методов, уделяя большее внимание методу HP. Метеорные радары, также играющие большую роль в изучении верхней атмосферы, рассмотрены в [33, 43].

Рассматриваемые нами методы являются линейными. Вопросы нелинейного взаимодействия СВЧ радиоволн в ионосфере исследованы в значительно меньшей степени, чем в ВЧ диапазоне. Проведено небольшое число экспериментов по нелинейному смешиванию двух мощных СВЧ радиоволн, разность частот которых равнялась ленгмюровской частоте ионосферной плазмы [113-117]. Эксперименты показали наличие эффектов модификации ионосферы и изменение характеристик сигналов, рассеянных от области модификации, но детально они не были изучены и в перспективе представляют большой интерес для дальнейших исследований.

Метод МСТ очень бурно развивался в последние 20 лет и внес огромный вклад в изучение структуры и динамики мезосферы, стратосферы, тропосферы. Он обязан своим открытием радарам HP, так как именно с помощью радара HP Джикамарка (Перу) были обнаружены радиоэхо от средней атмосферы [118, 119]. МСТ радары развивались на основе методологии и техники радаров HP и допплеровских атмосферных радаров [120, 121]. Для зондирования используются эффекты рассеяния и частичного отражения на флуктуациях показателя преломления атмосферы [122, 123], обусловленных турбулентностью нейтральной атмосферы. Поэтому МСТ сигналы обычно называют турбулентными эхо, но есть и другие типы радиоэхо. Из них особый интерес представляют мощные Полярные Мезосферные Летние Эхо (PMSE) [124], которые обычно регистрируются в высоких широтах, но наблюдались и в средних широтах [125-126]. Их свойства не объясняются турбулентным рассеянием, и теория этого явления интенсивно разрабатывается [43, 123, 127].

Основные измеряемые характеристики - мощность, доплеровский сдвиг и ширина спектра сигналов, анизотропия рассеивающих турбулентных слоев. С их помощью определяют скорость и параметры турбулентности (сечение рассеяния зависит от интенсивности турбулентности и градиентов неоднородностей, ширина спектра - от коэффициента турбулентной диффузии). Пространственно-временные распределения вектора скорости дают информацию для изучения среднего ветра, долгопериодных волн и приливов, гравитационных волн. Высокое пространственно-временное разрешение МСТ радаров позволило развернуть исследования динамики и структуры атмосферы вплоть до масштабов в сотни метров [128]. Результаты, полученные с помощью МСТ радаров, оказались весьма важными для изучения проблем взаимодействия средней атмосферы с термосферой и ионосферой.

Развитию методов и средств измерений, анализу результатов исследований с помощью МСТ радаров посвящено большое число работ [123, 128-131]. Построено более 20 МСТ и СТ радаров [132] в СВЧ и УВЧ диапазонах волн, хотя наиболее предпочтителен диапазон 45-55 МГц. В режиме МСТ эпизодически работает ряд радаров HP. Планируется строительство новых установок, в том числе большого экваториального МСТ радара в Индонезии. МСТ радары являются сложными и дорогостоящими установками с большим энергетическим потенциалом (мощность ~1 МВт, коэффициент усиления антенны >30 дБ), высокой чувствительностью, современными системами управления и обработки данных [133]. Наиболее мощные системы - Джикамарка (Перу), Национальный МСТ радар (Индия) и MU радар (Япония), имеющие самые широкие возможности [134-136].

В исследованиях ионосферы и термосферы наиболее информативным наземным средством их диагностики является метод HP. Он позволяет проводить зондирование практически во всей толще ионосферы, обычно в интервале 90-1000 км. При этом позволяет измерять одновременно несколько параметров ионосферной плазмы с высоким пространственно-временным разрешением. Метод основан на явлении рассеяния электромагнитных волн в плазме, обнаруженном в 50-х годах при зондировании ионосферы мощными СВЧ радарами. Собственно сам метод HP, как средство диагностики плазмы, предложен в 1958 г. [137] и сейчас широко используется в исследованиях природной и лабораторной плазмы. Основы метода и его различные приложения изложены в работах: [138-144].

При зондировании ионосферы методом HP используют радиоволны СВЧ и УВЧ диапазонов. Выбор рабочих частот определяется из условия, чтобы радиус Дебая плазмы рв«/Ц- Поскольку в ионосфере pD= 1-Зсм [145], то длину волны излучения Я 0 выбирают в интервале от десятков сантиметров до нескольких метров, в зависимости от рассматриваемых задач и технических ограничений. В данном случае рассеяние происходит на флуктуациях электронной концентрации, обусловленных коллективными эффектами - главным образом ионно-звуковыми и ленгмюровскими колебаниями плазмы, которые генерируются за счет теплового движения частиц. Таким образом, рассеяние является квазикогерентным и термин HP не совсем адекватен физической природе процесса. Термин некогерентное или томсоновское рассеяние правомерен в обратном случае, когда XQ< pD и электроны рассеивают практически независимо друг от друга, то есть некогерентно, вследствие их случайного теплового движения. Спектр сигнала при этом имеет гауссову форму и очень широкую полосу и низкую спектральную плотность энергии, что затрудняет использование волн с Х$< pD ъ практике [142].

Существующие радары HP используют волны с X 0» pD, при этом рассеяние происходит на Фурье гармониках спектра ионно-звуковых и ленгмюровских волн, удовлетворяющих условию Брэгга [141, 143]. Сигнал HP является шумоподобным и рассматривается как гауссов случайный процесс. Измеряется усредненный по набору реализаций спектр мощности HP сигнала или его корреляционная функция. Спектр состоит из центральной ионной линии и двух боковых плазменных линий, которые смещены относительно ионной на величину плазменной частоты и обусловлены ленгмюровскими волнами. Ионная линия вносит преобладающий вклад в мощность сигнала и наиболее информативна для измерений параметров ионосферы. В F слое ионосферы она имеет типичный двугорбый вид [142], обусловленный ионно-звуковыми волнами. В нижней части Е слоя и в D слое столкновения между ионами и молекулами гасят ионно-звуковые волны, и спектр имеет один центральный пик.

Для измерений параметров ионосферы с помощью метода HP используются различные способы [141, 142, 146], о чем подробнее будет сказано ниже. Метод дает возможность измерить следующие параметры ионосферной плазмы: электронную концентрацию Ne, электронную и ионную температуры Те и Т., скорость дрейфа плазмы как целого Vd. Эти параметры являются "стандартными" при измерениях методом HP и их обычно называют базовыми. Помимо них можно также измерять частоту столкновений ионов с нейтралами на высотах ниже 120 км [147], а также оценить относительный ионный состав на высотах 120-250 км ([NO+, 02+] , [0+]) [148] и выше 500 км ([Н+], [Не+]) [149].

Используя базовые параметры, можно найти другие ("производные") параметры ионосферы и термосферы с помощью дополнительных предположений, физических моделей и численного моделирования, независимых измерений на других инструментах. Такими параметрами являются: электрическое поле в F слое, скорость нейтрального ветра на высотах Е слоя и D слоя, температура нейтральной компоненты, проводимость Е слоя, коэффициенты рекомбинации, спектр энергии высыпающихся частиц, продольные токи, потоки ионов и др. [142, 150-152].

Высокое пространственное и временное разрешение радаров HP дает возможность эффективно исследовать перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) и акустико-гравитационные волны (АГВ) [152-157], приливные колебания и планетарные волны [158, 159] на основе выделения вариаций параметров ионосферы, имеющих вид волновых возмущений. Специальные высокоточные методики позволяют измерять малые колебания ионосферной плазмы, обусловленные воздействием снизу атмосферных волн [160]. Радары HP играют важнейшую роль в исследованиях отклика системы термосфера/ионосфера на геомагнитные бури -одной из центральных проблем солнечно-земной физики. Их широкие диагностические возможности позволяют одновременно проводить диагностику возмущений в структуре, динамическом и тепловом режимах ионосферы и термосферы [161-164]. На основе длинных рядов данных HP разработаны различные модели, например, международная модель нейтральной атмосферы MSIS [165].

Радары HP являются эффективными инструментами для исследований эффектов в ионосферной плазме при ее модификации (нагреве) мощными ВЧ радиоволнами [59, 63, 137, 166, 167], поэтому ряд нагревных установок специально построен вблизи радаров HP [29]. Радары HP применяются также для изучения эффектов модификации ионосферной плазмы в результате выброса веществ с космических аппаратов, работы двигателей ракет и челноков [168].

Широкие диагностические возможности метода HP зачастую используются для верификации и отработки различных новых методов и средств диагностики -томографии ионосферы [169-171], GPS [172], цифровых ионозондов [49, 50].

Радары HP активно используются в исследованиях когерентных эхо (радиоавроры) - сигналов, рассеянных на неоднородностях Е слоя, вытянутых вдоль линий магнитного поля. Они имеют сечение рассеяния на несколько порядков выше и более узкий спектр, чем у HP сигнала. Их мощность резко падает при отклонении луча от направления, перпендикулярного геомагнитному полю, то есть рассеяние имеет высокую ракурсную чувствительность. Эти неоднородности обусловлены неустойчивостями плазмы, при этом превалируют двухпотоковая и градиентно-дрейфовая неустойчивости [40, 143, 173-175]. Обычно они наблюдаются в авроральных широтах, где их появление коррелирует с ионосферными возмущениями и полярными сияниями, и вблизи экватора [173, 176, 177]. Менее часто их наблюдают в средних широтах при умеренной геомагнитной активности, когда рассеяние происходит в спорадическом Е слое в основном за счет градиентно-дрейфовой неустойчивости [178-180], и во время мощных геомагнитных бурь, генерирующих сильные электрические поля и двухпотоковые неустойчивости [181, 182]. Выявлено несколько типов рассеянных сигналов, но механизмы их формирования еще во многом не изучены, что требует дальнейших исследований [43, 183-185].

Основная масса данных об этих эхо получена с помощью так называемых когерентных радаров или радаров когерентного рассеяния (КР) [29, 43, 177], однако радары HP также вносят большой вклад. Следуя [43], следует отметить, что термины радары HP и КР не следует связывать с техническими возможностями, так как большинство исследовательских СВЧ, ВЧ радаров являются фазово-когерентными. Они используются для отличия (противопоставления) процессов рассеяния радиоволн - КР и HP. При этом, в случае КР, обычно говорят о рассеянии от плазменных структур, таких как вытянутые неоднородности ионосферы, которые описывают с помощью спектра плазменных волн плазмы или турбулентности. Однако, как отмечалось выше, радары HP используют частоты, при которых рассеяние тоже происходит на плазменных волнах, поэтому в рамках такой классификации их можно отнести к радарам КР, хотя свойства сигналов HP и КР существенно отличаются.

Радары HP обладают более широкими диагностическими возможностями, чем радары КР, так как имеют высокое разрешение и измеряют полные допплеровские спектры. Радар Джикамарка играет ведущую роль в исследованиях экваториальных неоднородностей Е-слоя, так как он расположен под экваториальным электроджетом, и луч антенны направлен почти перпендикулярно магнитному полю [43]. Радары EISCAT также исследуют особенности рассеяния в Е слое [186], но их возможности ограничены из-за закрытия рельефом направления, перпендикулярного магнитному полю. Радар HP Миллстон-Хилл расположен в субавроральной зоне и проводит наблюдения когерентных эхо под низкими углами возвышения, на дальностях до 850 км. Он имеет большой динамический диапазон (90 дБ) и высокую чувствительность, разрешение по дальности (6 км), углам ( 1°) и времени (10 с), что позволяет измерять вариации мощности, скорости движения и спектры в зависимости от дальности, времени и ракурсного угла с высоким разрешением [187, 188]. При этом можно практически одновременно получать данные в режимах HP и КР [189]. Такие измерения дают возможность изучать тонкую структуру распределений неоднородностей и их связь с геофизическими параметрами. Высокая чувствительность Иркутского радара HP позволяет нижними боковыми лепестками антенны принимать когерентные эхо в средних широтах во время мощных геомагнитных бурь [181, 182], измерять с высоким разрешением пространственно-временные распределения параметров эхо. Исследование таких явлений в средних широтах имеет особый интерес для изучения эффектов космической погоды.

Во многих экспериментах на радарах HP наблюдаются аномальные спектры, которые не могут быть объяснены на основе стандартной теории тепловых флуктуаций плазмы с максвелловским распределением всех сортов частиц по скоростям. Это требует дальнейшего развития теории рассеяния радиоволн в плазме.

Такие сигналы наблюдаются в F области полярной ионосферы при усилении электрических полей [190, 191], вид их спектров можно объяснить немаксвелловским распределением ионов по скоростям [141, 192]. Диагностика возмущений ионосферы в результате работы двигателей ракет и космических челноков также потребовала развития теории [168] для правильной интерпретации данных радара HP. При зондировании вдоль линий магнитного поля в верхней ионосфере, в интервале высот

140-1500 км, наблюдаются радиоэхо с сильным ионно-звуковым пиком в спектре

19

193, 194]. Данный эффект рассеяния еще не имеет теоретического объяснения и требует дальнейших исследований [195].

Радары HP и методы измерений параметров ионосферы Как видно из предыдущего, радары HP являются наиболее информативными средствами исследований верхней атмосферы, но для реализации метода HP нужны радары с большим энергетическим потенциалом и высокой чувствительностью. Это связано главным образом с тем, что сигналы HP являются очень слабыми, так как эквивалентное сечение рассеяния всех электронов типичного зондируемого объема имеет величину < 1 см (на высотах максимума F слоя). В радарах HP обычно используют передатчики с мощностями в несколько МВт, крупные антенные системы с коэффициентами усиления около 40 дБ и более, приемные системы с низким уровнем шума, применяют современные технологии управления и обработки информации [133]. Радары HP являются весьма сложными и дорогими установками. В настоящее время имеется лишь 9 обсерваторий, оснащенных такими уникальными инструментами. На Рис.1 изображена карта, показывающая распределение действующих в настоящее время радаров HP по земному шару (мировая сеть радаров HP), а в Таблице 1 приведены их важнейшие характеристики [29, 133].

Радары HP строились в разное время, начиная с 60-х годов, и имеют, как видно из Таблицы 1, самые различные конструкции. При их строительстве на каждом этапе использовались современные радиолокационные, компьютерные и иные технологии. Непрерывно совершенствовались построенные на первых этапах радары HP, хотя часть из них [29, 142] (Станфорд, США; Сен-Сантин, Франция; Малверн, Англия и др.) были закрыты по разным причинам. Вблизи радаров HP, как правило, устанавливались дополнительные радиофизические и оптические инструменты.

Американские радары HP Джикамарка, Милстон-Хилл, Аресибо были созданы в начале 60-х годов [142]. Джикамарка - единственный радар, расположенный вблизи магнитного экватора, и играет важную роль в исследованиях экваториальной аномалии ионосферы и эффектов, обусловленных экваториальным электроджетом. В обсерватории Аресибо на базе радара HP был создан один из первых нагревных ВЧ

20

Таблица 1

Основные параметры радаров HP

Час- Пиковая

Местополо- Принад- Антенная система тота мощность жение лежность МГц МВт

Джикамарка США Вибраторная решетка, 290 х 290 м 50 4

Перу)

Аресибо США Зенитный сфероид, диаметр 300 м 430 2.5

Пуэрто-Рико) (сканирование облучающей системой)

Милстоун- США Зенитный параболоид, 68м 440 3

Хилл (США) Полноповоротный параболоид, 32 м 440 3

Сондерстрем США Полноповоротный параболоид, 32 м 1295 5

Гренландия)

Тромсе EISCAT Параболический цилиндр, 120м х 40м 224 3

Норвегия) (сканирование электронно-механическое)

Трехпозиционная установка, 931 2 полноповоротные параболоиды, 32 м

Свалбард EISCAT Полноповоротный параболоид, 32 м 500 2

Шпицберген)

Харьков Украина Зенитный параболоид, 100 м 150 3

Украина) Полноповоротный параболоид 46м 150 6

MU, Киото Япония Фазированная антенная решетка, 46.5 1

Япония) 103 м

Иркутск Секториальный рупор, 246 х 12.5 м 154 - 3

Россия) Россия (сканирование облучающей системой) 162

Примечание: в Международную ассоциацию EISCAT (European Incoherent SCATter) входят: Англия, Германия, Норвегия, Франция, Финляндия, Швеция и Япония.

Координаты радаров HP

Станция Широта Долгота

Аресибо 18.34° 293.24°

EISCAT 69.58° 19.21°

ESR 78.09° 16.02°

Иркутск 52.17° 104.45°

Джикамарка -11.95° 283.13°

Харьков 50.00° 36.20°

Милстоун-Хилл 42.61° 88.50° ми 34.80° 136.10°

Сёндрестрём 67.00° 309.00°

Рис.1. Мировая сеть радаров некогерентного рассеяния стендов [63]. Оба инструмента использовали единую антенну (300 м сфероид), но имели различные облучатели. В 1980 г. была построена отдельная мощная установка для модификации ионосферы, а радар HP является основным средством диагностики экспериментов по нагреву [29, 137]. В последнее время проведена модернизация его системы облучения [196]. Зенитный радар Миллстон-Хилл был дополнен полноповоротной антенной, что расширило его диагностические возможности, так как при сканировании охватывалась как субполярная, так и среднеширотная ионосфера. Высокоширотный радар Сенрестрем широтной цепочки радаров HP США был перемещен в Гренландию в 1982 г. из Чатаники (Аляска), где он эффективно проработал 10 лет [197]. Планируется создать радар HP в Обсерватории Полярного Каспа в Резолют Бэй (Канада). Она расположена вблизи магнитного полюса и в комбинации с радаром HP на Шпицбергене позволит исследовать особенности ионосферы в области полярного каспа и ее взаимодействия с магнитосферой.

Международная ассоциация EISCAT (European Incoherent SCATter), в которую входит 6 европейских стран и Япония, создала в Северной Скандинавии самую мощную диагностическую систему с целью изучения авроральной ионосферы и ее взаимодействия с магнитосферой. В систему входят [141] однопозиционный сканирующий СВЧ радар HP и УВЧ установка, которая является единственным трехпозиционным радаром HP с приемо-передающим пунктом в Тромсе (Норвегия) и приемными пунктами в Кируне (Швеция) и Сондаюоле (Финляндия). Она позволяет измерять три компоненты вектора скорости и анизотропию процесса рассеяния. Ассоциацей была построена в Тромсе установка для нагрева ионосферы мощными ВЧ радиоволнами [29]. Недавно EISCAT создал радар HP на о.Шпицберген, который аккумулировал новейшие разработки метода HP и полностью базируется на цифровой технике, что обеспечивает его широкие возможности и перспективы [198, 199]. MU радар (Япония) используется как в режиме МСТ, так и HP [133, 200].

В 70-х годах был создан радар HP в СССР (г. Харьков) [201, 203] с зенитной антенной, с помощью которого были начаты в нашей стране исследования ионосферы методом HP. Эта установка была дополнена полноповоротной параболической

23 антенной и нагревным ВЧ стендом. Сейчас этот комплекс составляет экспериментальную базу Института Ионосферы АН и Минобразования Украины и является одним из основных элементов долготной цепи мировой сети радаров HP.

Была разработана [141] и развернута [204] приемная система ПГИ РАН (Кольский полуостров) с фазированной антенной решеткой. Планировалось, что она будет работать как выносной приемный пункт СВЧ радара EISCAT и тем самым расширит его возможности, но в настоящее время она не работает.

В ИСЗФ СО РАН (г.Иркутск) исследования ионосферы методом HP развивались в 70-80-х годах с использованием высокопотенциальных военных PJTC [205, 206]. В 90-х годах на базе переданного по конверсии оборудования создан Иркутский радар HP [207-211]. Он является единственным в России и входит в Перечень уникальных экспериментальных установок национальной значимости (Регистрационный № 01-28). После его создания был заполнен существенный пробел в долготной цепочке радаров США, Европы и Японии, что является весьма важным для изучения глобальных распределений параметров ионосферы. Описание этого радара и полученные на нем результаты представлены во второй главе диссертации.

Задача диагностики методом HP существенно отличается от задач обычной радиолокации, так как "цель" является распределенной по пространству, и необходимо измерить спектры или корреляционные функции сигнала для различных высот. Поэтому важнейшую роль в методе HP играют методики измерений характеристик сигналов. Задача осложнена тем, что уровень сигнала HP является очень слабым - зачастую он меньше уровня шума. Энергию сигнала можно увеличить за счет длительности импульса, но необходимо высокое пространственное разрешение, которое определяется этой длительностью и различно для различных высот (в F области -10 км, в нижней части F, в Е и D слоях ~1 км и менее). Требуется высокая точность измерения корреляционной функции (спектра) и разрешение по ее аргументу - временному сдвигу. При этом масштаб ее изменения различен для разных областей ионосферы. Нужно обеспечить высокое временное разрешение, то есть измерить параметры ионосферы за период, в течение которого они мало

24 меняются. Он определяется временем усреднения (накопления) сигнала, величина которого определяет также погрешность измерений. Его можно уменьшить за счет увеличения частоты повторения импульсов, но необходимо получать данные с достаточно большого интервала высот, что ограничивает частоту повторения.

Перечисленные требования к измерениям, как видно, во многом противоречивы, а также ограничены техническими возможностями передающих и обрабатывающих систем установки. Часто невозможно удовлетворить всем требованиям с помощью имеющейся в распоряжении техники. Поэтому в практике используются самые различные виды сигналов и методики измерений [141, 146, 212].

Сначала использовались гладкие импульсы для измерений спектров HP сигналов. Хорошее спектральное разрешение дают длинные импульсы, но они не позволяют получить высокое пространственное разрешение и в настоящее время используются лишь для измерений в F области ионосферы. Более эффективными оказались корреляционные измерения, в которых использовались кодированные сигналы [213-215]. Этот вид измерений стал основным, и для его развития разрабатывались различные схемы модуляции и обработки сигналов [141, 216] с целью обеспечить высокое разрешение во всем интервале высот и эффективность измерений. Современные методики [146], основанные на сложных схемах излучения и обработки сигналов, позволяют получать достаточно высокое разрешение и точность, оптимизировать режимы измерений при решении различных задач.

Однако, это направление продолжает интенсивно развиваться с целью расширения диагностических возможностей метода HP. В последние годы разрабатываются методы, основанные на применении альтернативных кодов [217, 218]. При определении параметров ионосферы обычно предполагается, что они практически не меняются внутри рассеивающего объема, хотя это не всегда правомерно. Этим недостатком не обладают методы, которые предназначены для одновременного определения всех параметров как функций высоты [219-221]. Но пока эти методы слишком громоздки и не получили широкого распространения в практике наблюдений.

Важным и довольно сложным блоком метода HP является процедура определения параметров ионосферы с помощью измеренных спектров (корреляционных функций) сигнала. Она состоит в решении следующей обратной задачи. Используется теоретическая модель метода измерений - интегральное радиолокационное уравнение [141, 222], устанавливающее линейную связь между спектром мощности сигнала HP и спектром флуктуаций плазмы. В формулы для спектра флуктуаций [138, 141, 143] входят (нелинейно) параметры плазмы: Ne, Те, Т1, Vd и др. Их значения определяются из условия минимума функционала невязки модельного и измеренного спектров [141, 223]. Этот способ называют фитированием (подгонкой), фактически он относится к методам подбора решения некорректных задач [224]. Задача является достаточно сложной и требует высокоточных измерений формы спектра или корреляционной функции сигнала HP. Концентрация Ne может быть также определена по измерениям центральной частоты плазменной линии или методом фарадеевского вращения плоскости поляризации волны [142].

Вопросы теории обратного рассеяния в ионосфере и атмосфере

Радиолокационные уравнения (РЛУ), связывающие характеристики сигнала и параметры среды, лежат в основе диагностики ионосферы и атмосферы методом обратного рассеяния радиоволн на флуктуациях среды. Обычно эти флуктуации очень малы по амплитуде, и РЛУ строятся в приближении однократного (борновского) рассеяния волн [225, 226], которое оказывается достаточным для разработки теории различных методов диагностики этих сред [29, 40, 41, 222]. В рамках этого приближения обратное рассеяние происходит на гармониках спектра флуктуаций (неоднородностей) среды, волновые вектора которых удовлетворяют условию Брегга [225, 227]. Этот факт является общим для многих задач рассеяния электромагнитных волн [41, 140, 227, 228], при этом статические и динамические свойства рассеивающих гармонических волн имеют различную физическую природу.

В задаче рассеяния радиоволн в ионосфере и атмосфере борновское приближение имеет свои особенности. В лабораторных условиях можно осуществить условия, когда объем с рассеивающей средой находится в зоне Фраунгофера относительно источника и приемника, и его размеры меньше радиуса Френеля. Тогда амплитуда рассеяния пропорциональна одной брэгговской гармонике флуктуаций [229, 230], и это простое соотношение применяется в исследованиях разных сред [140, 227]. В нашей задаче его можно использовать лишь при рассеянии на отдельной небольшой неоднородности. В общем случае, когда флуктуации среды распределены по пространству, условия приближения Фраунгофера не осуществляются. Размеры объема рассеяния определяются областью пересечения диаграмм направленности передающей и приемной антенн, а также длительностью излучаемого импульса. При этом его поперечное сечение растет с ростом дальности, и приближение Фраунгофера остается неправомерным на больших расстояниях. Распределенный по пространству "рассеиватель" определяется более сложным параметром, чем амплитуда рассеяния.

Рассеянные в атмосфере и ионосфере сигналы определяются интегральными выражениями [41, 231], которые не дают столь же простой связи с гармониками флуктуаций. Изучению свойств этих выражений, определяющих связь между реализациями сигналов и флуктуаций, не уделялось большого внимания. В основном они использовались для разработки статистической теории рассеяния и вывода РЛУ, связывающих усредненные характеристики - корреляционные функции сигнала и флуктуаций [41, 222, 231]. Изучение общих свойств рассеяния на основе исходного выражения является важным, и этот вопрос рассмотрен в 1-й главе диссертации.

Статистический подход является наиболее распространенным в исследованиях ионосферы и атмосферы методом обратного рассеяния, так как в большинстве случаев флуктуации имеют стохастический характер. Исключение составляют радиоакустическое зондирование атмосферы [232] и ряд задач диагностики ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей [61], где флуктуации среды представляют из себя квазикогерентные структуры. При выводе статистических РЛУ, как правило, предполагается, что пространственный радиус корреляции флуктуаций среды меньше радиуса Френеля [41, 225, 226], то есть мощности сигналов, рассеянных достаточно разнесенными объемами, в среднем складываются независимо. РЛУ, полученные в приближении малого радиуса корреляции, дают достаточно простую связь между корреляционными функциями сигнала и флуктуаций среды. Они широко используются и хорошо зарекомендовали себя при разработке теории рассеяния радиоволн на тепловых флуктуациях плазмы (метод HP), турбулентностях нейтральной компоненты атмосферы (метод МСТ) и др.

Однако, это приближение неприменимо [222] при рассеянии на таких анизотропных флуктуациях, как протяженные по горизонтали структуры в мезосфере и стратосфере [128] или вытянутые вдоль магнитного поля неоднородности ионосферы, которые часто возникают в экваториальных и высоких широтах [173] или формируются при модификации ионосферы [63]. В работах [233, 234] по рассеянию в атмосфере не использовалось приближение малого радиуса, но рассматривались простые модели антенны и излучаемого сигнала, что позволило получить достаточно простое спектральное представление для сигнала и выяснить ряд его свойств для случая анизотропных неоднородностей. Однако, обобщить эти результаты на случай других антенн и сигналов не представляется возможным. Поэтому важной является задача получения статистических РЛУ для произвольных радиусов корреляции и общих моделей антенн и сигналов, рассмотрению которой посвящена первая глава.

Таким образом, наземные радиофизические методы играют определяющую роль в исследованиях свойств, структуры и динамики верхней атмосферы. Проблемы физики атмосферы и радиофизики, потребности практики непрерывно стимулируют развитие этих методов, требуют создания новых и совершенствования имеющихся инструментов. При этом развитие ведется по различным направлениям теории и эксперимента. Многие вопросы этих направлений, в том числе и перечисленные выше, актуальны и требуют своего решения. Важнейшее значение имеет метод HP -мировая сеть радаров HP является одним из основных инструментов для локальных и глобальных исследований верхней атмосферы и требует своего дальнейшего развития. В теории обратного рассеяния радиоволн на малых флуктуациях среды следует более детально изучить свойства брэгговского рассеяния, получить уравнения диагностики в более общем виде и выяснить условия применимости

28 прежних уравнений. Для развития метода НЗ, который широко используется в исследованиях ионосферы и распространения ВЧ радиоволн, необходимы эффективные методы анализа ВЧ поля в волноводе Земля-ионосфера.

Краткая характеристика диссертационной работы

Целями работы являются:

1.1. Разработка методов измерения параметров ионосферной плазмы, предназначенных для создания на базе радиолокационной станции "Днепр" радара HP, и проведение с его помощью исследований верхней атмосферы в ВосточноСибирском регионе при различных гелио-геофизических условиях.

1.2. Изучение свойств обратного рассеяния СВЧ и УВЧ радиоволн на малых флуктуациях ионосферы и атмосферы, получение радиолокационных уравнений их дистанционной диагностики, применимых для различных видов флуктуаций.

1.3. Разработка методов оперативного анализа крупномасштабной структуры ВЧ поля в волноводе Земля-ионосфера и диагностики радиоканалов на основе метода нормальных волн, установление детальной связи этого метода с лучевым подходом.

2. Научная новизна работы

2.1. Разработаны методы измерений параметров ионосферной плазмы (электронной концентрации Ne, температуры электронов Те, температуры ионов 7] и скорости дрейфа плазмы Vd) для радаров HP с одной линейной поляризацией поля.

2.2. Впервые для Восточно-Сибирского региона получены ряды данных HP (1993-2002 гг.) о вариациях параметров ионосферы (Ne, Те, Ti и Vd) для различных времен суток и сезонов, уровнях солнечной и геомагнитной активностей.

2.3. Впервые методом HP определены характеристики возмущения параметров ионосферы (Ne, Те, Ti и Vd) при воздействии двух факторов - полного солнечного затмения (9 марта 1997 г.) и прохождения терминатора.

2.4. Впервые измерены с высоким разрешением в интервале дальностей -600 км пространственно-временные вариации мощности среднеширотных когерентных эхо, обусловленных возникновением двухпотоковой неустойчивости плазмы в Е слое ионосферы во время мощных геомагнитных бурь 25 сентября 1998 г. и 15-16 июля 2000 г., обнаружены колебания мощности эхо с периодом 10-15 мин.

2.5. Предложен и разработан новый метод анализа интегральных представлений (функционалов) для однократно рассеянных в ионосфере и атмосфере сигналов, в котором задача сводится к анализу парциальных интегралов рассеяния на базисных распределенных неоднородностях (Фурье гармониках, двойных плоских слоях) и вычислению их асимптотик с помощью метода стационарной фазы.

2.6. Впервые получены асимптотические (спектральное и пространственно-временное) представления для отдельных реализаций сигналов, определяющие свойства обратного (брэгговского) рассеяния при зондирования ионосферы и атмосферы УВЧ и СВЧ радиосигналами.

2.7. Впервые получены статистические радиолокационные уравнения диагностики ионосферы и атмосферы методом обратного рассеяния для произвольных радиусов корреляции флуктуаций, которые практически совпадают с применяемыми в практике уравнениями при плавном изменении спектральной плотности флуктуаций по волновым числам в направлении излучения.

2.8. Предложен и разработан приближенный аналитический метод прямого суммирования ряда нормальных волн, состоящий в обобщении основных положений метода стационарной фазы на случай быстро осциллирующих рядов. С помощью предложенного метода установлена связь между методами нормальных волн и геометрической оптики по фазовым и амплитудным характеристикам поля.

2.9. Разработан метод суммирования ряда адиабатических НВ по формуле Пуассона, с помощью которого получены асимптотические формулы для расчета характеристик ВЧ сигналов в плавно нерегулярном волноводе Земля-ионосфера, включая области простых каустик.

3. Научная и практическая значимость работы

3.1. Иркутский радар HP, созданный на базе PJIC "Днепр" и разработанных методов и систем измерений параметров ионосферы, существенно дополнил набор российских радиофизических инструментов, мировую сеть радаров HP и расширил их диагностические возможности в исследованиях верхней атмосферы.

3.2. Полученные ряды данных HP имеют важное значение для изучения глобальных распределений параметров ионосферы и региональных особенностей их вариаций при различных гелио-геофизических условиях, эффектов космической погоды в периоды возмущений, разработки новых и верификации имеющихся моделей ионосферы и термосферы.

3.3. Установлены селективные свойства аппаратной функции обратного рассеяния для достаточно широкого класса антенн и сигналов, определяющие разрешающую способность радаров по частотам и волновым векторам.

3.4. Полученные радиолокационные уравнения важны для разработки моделей отдельных реализаций сигналов обратного рассеяния; они дают возможность рассматривать статистические задачи рассеяния в случае, когда радиус корреляции превосходит радиус зоны Френеля, и установить область применимости статистических радиолокационных уравнений, которые используются в практике зондирования ионосферы и атмосферы.

3.5. В рамках метода нормальных волн разработаны методы оперативного анализа крупномасштабной структуры поля сигналов НЗ в волноводе Земля-ионосфера, которые реализованы и используются в алгоритмах и программных комплексах долгосрочного прогноза, оперативной диагностики и оперативного прогноза ВЧ радиоканалов.

3.6. Установлена детальная связь метода нормальных волн с лучевым подходом в случае многомодового плавно нерегулярного волновода, имеющая важное значение для анализа особенностей процесса распространения и позволяющая реализовать приближенные гибридные схемы расчета характеристик ВЧ сигналов.

4. На защиту выносятся следующие положения:

4.1. Разработанные методы и системы измерений позволили создать на базе PJIC "Днепр" радар HP и определять с его помощью параметры ионосферной плазмы (Ne, Те, 7} и Vd) в интервале высот 170-700 км при различных гелио-геофизических условиях, а также характеристики когерентных эхо во время сильных геомагнитных возмущений.

4.2. Полученные на Иркутском радаре HP экспериментальные данные позволили изучить особенности вариаций параметров ионосферы в ВосточноСибирском регионе при различных гелио-геофизических условиях, определить характеристики отклика ионосферы на различные возмущения (геомагнитные бури, солнечное затмение).

4.3. Предложенный метод парциального асимптотического анализа сигналов обратного рассеяния на малых флуктуациях ионосферы и атмосферы позволяет: а) получить радиолокационные уравнения, определяющие связь между отдельными реализациями сигнала и спектра флуктуаций, а также селективные свойства аппаратной функции задачи обратного рассеяния по спектральным переменным; б) получить статистические радиолокационные уравнения диагностики ионосферы и атмосферы для произвольных радиусов корреляции флуктуаций, которые переходят в ранее известные уравнения при плавном изменении спектральной плотности флуктуаций по волновым числам в направлении излучения.

4.4. Разработанные методы приближенного суммирования ряда нормальных волн дают возможность: а) эффективно проводить количественный анализ крупномасштабной структуры ВЧ поля в плавно нерегулярном волноводе Земля-ионосфера и диагностику радиоканалов; б) установить связь между методами нормальных волн и геометрической оптики по фазовым и амплитудным характеристикам.

5. Краткое содержание диссертационной работы

Во Введении обосновывается актуальность темы диссертации, дается краткий обзор близких к теме радиофизических методов исследований верхней атмосферы, формулируются цели работы, приводится ее краткая характеристика и содержание.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Потехин, Александр Павлович

Заключение

В заключении сформулируем основные результаты диссертационной работы.

1. Разработаны методы измерений и методики наблюдений, позволившие создать на базе радиолокационной станции "Днепр" радар HP, существенно дополнивший набор отечественных инструментов и мировую сеть радаров HP, и провести с его помощью исследования структуры и динамики верхней атмосферы в Восточно-Сибирском регионе при различных гелио-геофизических условиях:

- разработаны методы измерений параметров ионосферной плазмы (электронной концентрации Ne, электронной температуры Те, ионной температуры Ti и скорости дрейфа Vd) для радаров HP с одной линейной поляризацией поля;

- впервые для Восточно-Сибирского региона получены ряды данных (19932002 гг.) о вариациях параметров ионосферы Ne, Те, Tiи Vd в интервале высот 170700 км для различных времен суток и сезонов, уровней солнечной и геомагнитной активности, которые позволяют иметь более полную информацию о глобальных распределениях параметров верхней атмосферы, исследовать ее региональные особенности, изучать эффекты космической погоды в периоды возмущений, разрабатывать модели системы ионосфера/термосфера,•

- впервые методом HP измерены амплитудные и пространственно-временные характеристики вариаций параметров ионосферы (Ne, Те, Tt) при воздействии двух факторов - полного солнечного затмения 9 марта 1997 г. и прохождения терминатора;

- впервые измерены с высоким разрешением в интервале дальностей -600 км вариации мощности среднеширотных когерентных эхо, обусловленных возникновением двухпотоковой неустойчивости плазмы в Е слое ионосферы во время мощных геомагнитных бурь 25 сентября 1998 г. и 15-16 июля 2000 г., обнаружены колебания мощности эхо с периодом 10-15 мин.

2. Предложен и разработан метод парциального асимптотического анализа интегральных представлений для характеристик сигналов обратного рассеяния на малых флуктуациях среды, позволяющий выяснить свойства брэгговского рассеяния и получить более общие, чем прежде, практически значимые радиолокационные уравнения диагностики ионосферы и атмосферы: впервые получены в общем виде радиолокационные уравнения, определяющие связь между отдельными реализациями сигналов и спектра флуктуаций и разрешающую способность радаров по частотам и волновым векторам;

- установлены селективные свойства аппаратной функции обратного рассеяния по спектру, обобщающие условие Брэгга на случай рассеяния модулированной волны в протяженных средах (ионосфера и атмосфера);

- впервые получены статистические радиолокационные уравнения диагностики ионосферы и атмосферы для произвольных радиусов корреляции флуктуаций среды, которые переходят в ранее известные уравнения при плавном изменении спектральной плотности флуктуаций по волновым числам в направлении излучения.

3. На основе метода нормальных волн разработаны приближенные методы анализа крупномасштабной структуры поля ВЧ сигналов в волноводе Земля-ионосфера, установлена детальная связь между методами нормальных волн и геометрической оптики:

- предложен и разработан приближенный аналитический метод прямого суммирования ряда нормальных волн, состоящий в обобщении основных положений метода стационарной фазы на случай быстро осциллирующих рядов;

- установлена детальная связь метода нормальных волн с лучевым подходом по фазовым и амплитудным характеристикам;

- разработан метод асимптотического суммирования ряда нормальных волн на основе формулы суммирования Пуассона, применительно к задаче распространения ВЧ радиоволн в плавно нерегулярном волноводе Земля-ионосфера;

- в рамках метода нормальных волн разработаны методы оперативного анализа крупномасштабной структуры поля сигналов НЗ в волноводе Земля-ионосфера, которые реализованы в алгоритмах и программных комплексах долгосрочного прогноза, оперативной диагностики и оперативного прогноза ВЧ радиоканалов.

256

В целом совокупность разработанных в диссертации теоретических положений и полученных результатов можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии важного научного направления: радиофизические исследования верхней атмосферы Земли.

В заключение автор выражает глубокую признательность и благодарность Жеребцову Г.А. и Орлову И.И. за постоянное внимание к диссертационной работе и ценные советы при ее выполнении. Автор искренне благодарен сотрудникам ИСЗФ СО РАН Куркину В.И., Попову В.Н., Михайлову С.Я., Орлову А.И., Абрамову В.Г., Заворину А.В., Шпыневу Б.Г., Бернгардту О.И., Медведеву А.В., Носову В.Е. за большую помощь, которую они оказали в работе над диссертацией в различные годы, а также Чеботаревой Л.Г. за оформление текста.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Потехин, Александр Павлович, 2002 год

1. Акасофу С.И., Чепмен С. Солнечно-земная физика. -М.: Мир, 1974. -4.1. -384 с.

2. Акасофу С.И., Чепмен С. Солнечно-земная физика. -М.: Мир, 1975. -Ч.2.512 с.

3. Физическая энциклопедия / Ред. Прохоров A.M. -М.: Советская энциклопедия, 1988. -Т.1. -704 с.

4. Поляков В.М., Щепкин Л.А., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д. Ионосферные процессы. -Новосибирск: Наука, 1968. -356 с.

5. Иванов-Холодный Г.С., Никольский Г.М. Солнце и ионосфера. -М.: Наука, 1969. -456 с.

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

7. Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д. Движения в ионосфере. -Новосибирск: Наука, 1979. -344 с.

8. Ришбет Г., Гарриот O.K. Введение в физику ионосферы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1975. -304 с.

9. Харгривс Дж.К. Верхняя атмосфера и солнечно-земные связи. -Л: Гидрометеоиздат, 1982.-351 с.

10. Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. -М.: Мир, 1975. -532 с.

11. Мизун Ю.Г. Полярная ионосфера. -Л.: Наука, 1980. -216 с.

12. Щепкин Л.А., Климов Н.Н. Термосфера Земли. -М.: Наука, 1980. -220 с.

13. Кринберг И.А., Тащилин А.В. Ионосфера и плазмосфера. -М.: Наука, 1984.-190 с.

14. Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.Я. Метеорологические эффекты в ионосфере. -Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -269 с.

15. Жеребцов Г.А., Мизун Ю.Г., Мингалеев B.C. Физические процессы вполярной ионосфере. -М.: Наука, 1988. -232 с.258

16. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А.Физика ионосферы. -М.: Наука, 1988. -527с.

17. Кошелев В.В., Климов Н.Н., Сутырин Н.А. Аэрономия мезосферы и нижней термосферы. -М: Наука, 1988. -232 с.

18. STEP: Solar-terrestrial energy program, initial research projects // Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics. -1990. -26 p.

19. Proposal for future SCOSTEP programs after 2000 // STP Newsletter 1999 and Intern. SCOSTEP Newsletter. -2000. -V.3, N.2. -P.25-32.

20. Данилов А.Д., Морозова Л.Д. Ионосферные бури в области F2. Морфология и физика (Обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. -1985. -Т.25, № 5. -С.705-721.

21. Данилов А.Д., Велик Л.Д. Термосферно-иносферное взаимодействие в период ионосферных бурь (Обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. -1991.-T.31, № 2-С.209-222.

22. Buonsanto M.J. Ionospheric storms a review // Space Science Reviews. -1999. -V.88, -P.563-601.

23. Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д. Метеорологические эффекты в ионосфере (Обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. -1995. -Т.35, № 3. -С.1-23.

24. Rodger A.S. Resent scientific advances in geospace research using coherent- and incoherent-scatter radar // Review of Radio Science 1996-1999/ ed. W.R.Stone: Published for the URSI. -Oxford: Univ. Press, 1999. -P.539-580.

25. Данилов А.Д. Долгопериодные вариации температуры и состава мезосферы и термосферы (Обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. -1997. -Т.37, № 2. -С.1-17.

26. Bremer J. Trends in the ionospheric E and F regions over Europe // Ann. Geophys. -1998. -V.16, N 8. -P.988-996.

27. Магнитосферно-ионосферная физика: Краткий справочник. -СПб: Наука, 1993.-184 с.

28. Hunsuker R.D. Radio techniques for probing the terrestrial ionosphere. Physics and chemistry in space. -Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag. -1991. -V.22. -293 p.

29. Бауэр С., Надь А. Методы прямых ионосферных измерений // ТИИЭР. -1975. -Т.63, № 2. -С.28-49.

30. Альперт Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. -М.: Наука, 1972. -563 с.

31. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. -М.: Мир, 1973. -502 с.

32. Галкин А.И., Ерофеев Н.М., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д. Ионосферные измерения. -М.: Наука, 1971. -174 с.

33. Куницын В.Е., Терещенко Е.Д. Томография ионосферы.-М.:Наука, 1991176 с.

34. Leitinger R. Ionospheric tomography // Review of Radio Science 1996-1999/ ed.W.R.Stone: Published for the URSI. -Oxford: Univ. Press, 1999. -P.581-623.

35. Mannucci A.J., Iijima B.A., Lindqwister U.J., Sparks X.Ri, L., and Wilson B.D. GPS and ionosphere // Review of Radio Science 1996-1999/ ed.W.R.Stone: Published for the URSI. -Oxford: Univ. Press, 1999. -P.625-665.

36. Pulinets S.A., Benson R.F. Radio-frequency sounders in space // Review of Radio Science 1996-1999 / ed.W.R.Stone: Published for the URSI. Oxford: Univ. Press, 1999.-P.711-733.

37. Гинзбург B.JI. Распространение электромагнитных волн в плазме. -М.: Наука 1967. -683 с.

38. Budden K.G. The Propagation of radio waves. The theory of radio waves of low power in the ionosphere and magnetosphere. -London, New York: Cambridge University Press, 1985. -669 p.

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

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

41. Терещенко Е.Д. Радиоголографический метод исследования ионосферных неоднородностей. -Апатиты: Кольский НЦ АН СССР, 1987. -99 с.

42. Rottger J. Radar systems in ionospheric research // Modern Radio Science 1999/ ed. Stuchly M.A.: Published for the URSI. -Oxford: Univ. Press, 1999. -P.213-247.

43. Reinisch B.W. New techniques in ground-based ionospheric sounding and studies //Radio Sci. -1986. -V.21, N. 3. -P.331-346.

44. Афраймович Э.Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы. -М.: Наука, 1982. -199 с.

45. Филипп Н.Д., Блаунштейн Л.М., Ерухимов Л.М., Иванов В.А., Урядов В.П. Современные методы исследования динамических процессов в ионосфере. -Кишинев: Штиинца, 1991. -287 с.

46. Засенко В.Е., Ильин Н.В., Орлов И.И. Тонкая структура сигналов, отраженных от ионосферы // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1993. -Вып. 100. -С.152-168.

47. Reinisch B.W., Haines D.M., Bibl К., Galkin I., Huang X., Kitrosser D.F., Sales G.S., Scali J.L. Ionospheric sounding in support of over-the-horizon radar // Radio Sci. -1997. -V.32, N. 4. -P.1681-1694.

48. Scali J.L., Reinisch B.W., Heinselman C.J., and Bullet T.W. Coordinate Digisonde and incoherent scatter radar F-region measurement at Sondre Stromfjord // Radio Sci. -1995. -V. 30, N. 5. -P.1481-1498.

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

50. Greenwald R.A., Baker К.В., Hutchins R.A., and Hanuise С. An HF phased array radar for studying small scale structure in the high latitude ionosphere // Radio Sci. -1985. -V.20, N 1. -P. 63-79.

51. Wait J.R. Electromagnetic waves in stratified media. -Oxford, London, New York: Pergamon Press, 1962. -372 p.

52. Belrose J.S., Burke M.J. Study of the lower ionosphere using partial reflection // J. Geophys. Res. -1964. -V.69, N.13. -P.2799-2818.

53. Roper R.G., Brosnahan J.W. Imaging Doppler interferometry and the measurement of atmospheric turbulence // Radio Sci. -1997. -V.32, N.3. -P.1137-1148.

54. Гуревич A.B., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. -М.: Наука, 1973. -272 с.

55. Ionospheric modification by high power transmitter // Radio Sci. -1974. -V.9, N.5. -P.881-1090.

56. Leyser T.B., Bernhardt P.A., and Djuth F.T. Nonlinear plasma processes studied by electromagnetic HF pumping of the ionospheric F region // Review of Radio Science 1996-1999/ ed.W.R.Stone: Published for the URSI. -Oxford: Univ. Press, 1999. -P.669-685.

57. Виленский И.М., Израйлева Н.И., Капельзон А.А., Плоткин В.В. Искусственные квазипериодические неоднородности в нижней ионосфере. -Новосибирск: Наука, 1987. -188 с.

58. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Толмачева А.В., Бахметьева Н.В. Исследования ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей. -Нижний Новгород: Изд. ИПФ РАН, 1999. -154 с.

59. Насыров A.M. Рассеяние радиоволн анизотропными ионосферными неоднородностями. -Казань: Изд. Казанского университета, 1991.-149 с.

60. Атлот У.А. Изменения ионосферы под воздействием излучения мощных KB передатчиков. Расширение возможностей радиосвязи в диапазонах метровых и дециметровых волн, а также исследований в области физики плазмы // ТИИЭР. -1975. -Т.63, № 7. -С.35-60.

61. Berkey F. Too introduction to special section: Science and technology of over-the-horizon radar // Radio Sci. -1998. -V.33, N 4. -P.1043-1044.

62. Алебастров B.A., Гойхман Э.Ш., Заморин И.М., Колосов А.А., Корадо В.А, Кузьминский Ф.А., Кукис Б.С. Основы загоризонтной радиолокации. -М.: Радио и связь, 1984. -256 с.

63. Over-the-horizon radar: Science and technology // Radio Sci. -1998. -V. 33, N 4. -P.1043-1266.

64. Горохов H.A. Особенности ионосферного распространения декаметровых волн в высоких широтах. -Л.: Наука, 1980. -97 с.

65. Благовещенский Д.В., Жеребцов Г.А. Высокоширотные геофизические явления и прогнозирование коротковолновых радиоканалов. -М.: Наука, 1987. -272 с.

66. Гуревич А.В., Цедилина Е.Е. Сверхдальнее распространение коротких радиоволн. -М.: Наука, 1979. -248 с.

67. Куркин В.И., Орлов И.И., Попов В.Н. Метод нормальных волн в проблеме коротковолновой радиосвязи. -М.: Наука, 1981.-121 с.

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

69. Баранов В.А., Карпенко A.JL, Попов А.В. Приближенный метод оперативного расчета характеристик наклонного и возвратно-наклонного зондирования ионосферы // Распространение декаметровых радиоволн. -М.: ИЗМИРАН, 1982. -С.32-43.

70. Тинин М.В. О волноводном распространении в плавно-неоднородной квазислоистой среде // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1976. -Вып.39. -С.166-171.

71. Лукин Д.С., Палкин Е.А. Численный канонический метод в задачах дифракции и распространения электромагнитных волн в неоднородных средах. -М.: МФТИ, 1982.-159 с.

72. Крюковский А.С., Лукин Д.С., Палкин Е.А. Равномерные асимптотики интегралов от быстроосциллирующих функций с вырожденными седловыми точками. Препринт: ИРЭ АН СССР № 41(413). -М., 1984. -75 с.

73. Тинин М.В. Распространение волн в среде с крупномасштабными случайными неоднородностями // Изв. ВУЗов.Радиофизика.-1983.-Т.26,№ 1.-С.36-43.

74. Tinin M.V., Afanasiev N.T., Mikheev S.M, Pobedina A.P., and Fridman O.V. On some problems of the theory of radio wave propagation in a randomly inhomogeneous ionosphere // Radio Sci. -1992. -V.27, N 2. -P.245-255.

75. Зернов H.H. Метод комплексной фазы для поля точечного источника в неоднородной ионосфере с флуктуациями диэлектрической проницаемости // Радиотехника и электроника. -1994. -Т.39, № 2. -С.241-252.

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

77. Копейкин В.В., Соколовский В.И., Черкашин Ю.Н. Расчет волновых полей методом параболического уравнения в моделях случайно неоднородных сред // Дифракционные эффекты коротких радиоволн. -М.: ИЗМИР АН, 1981. -С.6-11.

78. Боровиков В.А., Попов А.В. Распространение волн в плавнонерегулярных волноводах // Прямые и обратные задачи в теории дифракции. -М.: ИРЭ АН СССР, 1979. -С.167-266.

79. Авдеев А.Д., Буслаев B.C., Кляцкин В.И., Кошель К.В., Кравцов Ю.А., Кузькин В.М., Попов А.В. Распространение волн в слоистых средах // Материалы IX Всесоюзной школы по дифракции и распространению волн. -Казань, 1988. -163 с.

80. Орлов И.И. Волноводная теория распространения декаметровых радиоволн: Докт. диссертация в форме научного доклада. -Иркутск, 1989. -47 с.

81. Потехин А.П. Когерентный метод анализа поля декаметровых радиосигналов, основанный на волноводном подходе: Канд. диссерт. -Иркутск, 1989. -162 с.

82. Краснушкин П.Е. Метод нормальных волн в применении к проблеме дальних радиосвязей. -М.: Изд-во МГУ, 1947. -52 с.

83. Попов В.Н. Некоторые особенности дальнего распространения коротких радиоволн: Канд. дисс. -Иркутск, 1975. -106 с.

84. Куркин В.И. Особенности дальнего распространения коротких волн: Канд. диссерт. -Иркутск, 1980. -115 с.

85. Куркин В.И. Моделирование, диагностика и прогнозирование характеристик KB сигналов на основе метода нормальных волн: Докт. диссерт-Иркутск, 1999.-308 с.

86. Михайлов С.Я. Метод расчета пространственно-частотного распределения характеристик КВ-сигнала в трехмерно-неоднородной ионосфере, основанный на волноводном подходе: Канд. диссерт. -Иркутск, 1993. -232 с.

87. Пономарчук С.Н. Исследование пространственной структуры поля декаметровых сигналов на протяженных радиотрассах: Канд. диссерт. -Иркутск, 1998.-164 с.

88. Хахинов В.В. Моделирование декаметрового радиоканала при наклонном зондировании ионосферы JI4M радиосигналом:Канд. диссерт. -Иркутск, 1997. -130 с.

89. Вуд А. Модельные исследования распространения звука в мелком море. Метод визуализации звуковых полей малой интенсивности / Подводная акустика. -М.: Мир, 1965.-С. 195-240.

90. Толстой И. Сравнение двух теоретических трактовок распространения акустических волн в океане теории нормальных типов колебаний и лучевой оптики /Квазиоптика. -М.: Мир, 1966. -С.63-79.

91. Толстой И., Клей К.С. Акустика океана. -М.: Мир, 1969. -301 с.

92. Weston D.E. Sound focusing and beaming in the interference field due to several shallow water modes // J.Acoust.Soc.Amer. -1968. -V.44, N 6. -P.1706-1712.

93. Tindle C.T., Guthrie K.M. Rays as interfering modes in underwater acoustics // J.Sound Vibr. -1974. -V.34. -P.291-294.

94. Tindle C.T., Guthrie K.M. Ray effects in the normal mode approach to underwater acoustics // J.Sound Vibr. -1976. -V.43. -P.403-413.

95. Kamel A., Felsen L.B. On the ray equivalent of a group of modes // J.Acoust.Soc.Amer. -1982. -V.71. -P.1445-1452.

96. Бреховских JI.M., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1982. -264 с.

97. Орлов И.И., Потехин А.П. Приближенная формула суммирования ряда нормальных волн // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1981. -Вып.57. -С.135-137.

98. Булдырев B.C., Буслаев B.C. Асимптотические методы в задачах распространения звука в океанических волноводах и их численная реализация // Записки научного семинара ЛОМИ АН СССР. -Л.: Наука, 1981. -Т. 117. -С39-11.

99. Булдырев B.C., Явор М.И. Комбинированное представление поля точечного источника звука в подводном волноводе и асимптотическое суммирование нормальных волн // Записки научного семинара ЛОМИ АН СССР. -Л.:Наука, 1981. -С.66-83.

100. Вировлянский А.Л., Малахов А.Н., Словинский М.М. О возможности различения лучей в волноводе по углам их приходов с помощью линейной антенны // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -1985. -Т.28, № 7. -С.889-895.

101. Вировлянский А.Л., Костерин А.Г. Метод плавных возмущений для описания полей в многомодовых волноводах // Акустический журнал. -1987. -Т.ЗЗ, № 4. -С.599-605.

102. Куркин В.И., Орлов И.И., Потехин А.П. О способе расчета амплитуды квазимонохроматического КВ-сигнала в методе нормальных волн // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1982. -Вып.59. -С.60-62.

103. Куркин В.И., Михайлов С.Я., Орлов А.И., Орлов И.И., Попов В.Н., Потехин А.П. Сравнение двух алгоритмов расчета характеристик KB сигналов в рамках метода нормальных волн // Геомагнетизм и аэрономия. -1983. -Т.23, № 4. -С.678-679.

104. Bremmer Н. Terrestrial radio waives. Theory of propagation. -Amsterdam, 1949. -343 p.

105. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. -М.: Наука, 1973. -344 с.

106. Алувэлья Д.С., Келлер Дж.Б. Точные и асимптотические представления звукового поля в стратифицированном океане / Распространение волн и подводная акустика. -М.: Мир, 1980. -С.20-75.

107. Felsen L.B. Hybrid ray-mode fields in inhomogeneous waveguides and ducts // J.Acoust. Soc.Amer. -1981. -V.69. -P.352-361.

108. Felsen L.B. Addendum to hybrid ray-mode formulation in inhomogeneous waveguides and ducts // J.Acoust. Soc.Amer. -1981. -V.69. -P.1206-1207.

109. Niver E., Cho S.H., Felsen L.B. Rays and modes in an acoustic channel with exponential velocity profile // Radi Sci. -1981. -V.16, N 6. -P.963-970.

110. Lavergnal J., Bauer P., Delahaye J.Y. Nonlinear sounding of the ionospheric plasma// Geophys. Res. Lett. -1977. -V.4, N 10. -P.417-420.

111. Ткачев Г.Н., Вергасов A.A., Карлов В.Д. О нелинейных эффектах, обусловленных действием магнитного поля двух высокочастотных импульсов // Геомагнетизм и аэрономия. -1979. -Т.19, № 6. -С.1108-1110.

112. Абрамов В.Г., Величанский Б.Н., Евстафьев В.В., Жеребцов Г.А., Заворин А.В., Климов А.Н. Некоторые результаты некогерентного зондирования ионосферы // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1985. -Вып.71. -С.207-210.

113. Абрамов В.Г., Евстафьев В.В. Нагрев ионосферы нелинейно взаимодействующими электромагнитными волнами // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1992. -Вып.96. -С.86-91.

114. Woodman R.F., Gullien L.J. Radar observations of winds and turbulence in the stratosphere and mesosphere // J. Atmos. Sci. -1974. -V.31, N 2. -P. 493-505.

115. Rastogi P.K., Woodman R.F. Mesospheric studies using the Jicamarca incoherent-scatter radar // J. Atmosph. Terr. Phys. -1974. -V.36, N 7. -P. 1217-1231.

116. Gage K.S., Balsley B.B. Doppler radar probing of the clear atmosphere // Bulletin American Meteorological Society. -1978. -V.59, N.9. -P.1074-1093.

117. Balsley B.B., Ecklund W.L., Carter D.A., and Johnston P.E. The MST radar at Poker Flat, Alaska // Radio Sci. -1980. -V.15, N 2. -P.213-223

118. Gage K.S., Balsley B.B. On the scattering and reflection mechanisms contribution to the clear air radar echoes from troposphere, stratosphere and mesosphere // Radio Sci. -1980. -V.15, N.2. -P.243-259.

119. Rottger J. Radar observations of the middle and lower atmosphere // Incoherent Scatter Theory, Practice, and Science / ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -P.263-314.

120. Balsley B.B., Gage K.S. The MST radar technique: potential for middle atmospheric studies // Pure and Applied Geophysics. -1980. -V.l 18, N.l/2. -P.452-493.

121. Thomas L., Astin I., and Prichard I.T. The characteristics of VHF echoes from the summer mesopause region at mid-latitude // J. Atmos. Terr. Phys. -1992. -V.54, N 7/8. -P.969-977.

122. Karashtin A.N., Shlyugaev Yu.V., Abramov V.I., Belov I.F., Berezin I.V., Bychkov V.V., Eryshev E.B., Komrakov G.P. First HF radar measurement of summer mesopause echoes at SURA // Ann. Geophys. -1997. -V.15, N 7. -P.935-941.

123. Cho J.Y.N., Rottger J. An updated review of polar mesosphere summer echoes: Observation, theory, and their relationship to noctilucent clouds and subvisible aerosols // J. Geophys. Res. -1997. -V.102, N D2. -P.2001-2020.

124. Handbook for MAP. -1989. -V.28 .-675 p.

125. Radar investigations of the clear air // Radio Sci. -1980. -V.15, N. 2. -P.147457.

126. Technical and scientific aspects of MST radars // Radio Sci. -1985. -V.20, N.6 .-P.1129-1517.

127. Technical and scientific aspects of MST radars // Radio Sci. -1990. -V.25, N.4. -P.475-687.

128. Hocking W.K. Recent advances in radar instrumentation and techniques for studies of the mesosphere, stratosphere and troposphere // Radio Sci. -1997. -V.32, N.6. -P.2241-2270.

129. Rottger J. The instrumental principles of MST radars and incoherent scatter radars and the configuration of radar system hardware // Handbook for MAP. -1989. -V.30. -P. 54-113.

130. Fukao S., Sato Т., Tsuda Т., Kato S., Wakasugi K., and Makihira T. The MU radar with active phased array system 1. Antenna and power amplifiers // Radio Sci.-1985. -V.20, N.6. -P. 1155-1168.

131. Fukao S., Tsuda Т., Sato Т., Kato S., Wakasugi K., and Makihira T. The MU radar with active phased array system 2. In-house equipment // Radio Sci. -1985. -V.20, N.6.-P.1169-1176.

132. Fukao S., Sato Т., Tsuda Т., Yamamoto M., Yamanaka M.D., and Kato S. MU radar: New capabilities and system calibrations // Radio Sci.-1990.-V.25, N.4. -P. 477-485.

133. Gordon W.E., Carlson H.C. Aresibo heating experiments // Radio Sci. -1974. -V.9, N 11.-P.1041-1047.

134. Ахиезер А.И., Ахиезер И.А., Половин P.B., Ситенко А.Г., Степанов К.Н. Электродинамика плазмы. -М.: Наука, 1974. -719 с.

135. Шеффилд Дж. Рассеяние электромагнитного излучения в плазме. -М.: Атомиздат, 1978. -289 с.

136. Жуковский В.Г. Флуктуации плотности плазмы. -М.: Энергоатомиздат, 1993.-270 с.

137. Суни A.JL, Терещенко В.Д., Терещенко Е.Д., Худукон Б.З. Некогерентное рассеяние радиоволн в высокоширотной ионосфере. -Апатиты: Кольский НЦ АН СССР, 1989. -183 с.

138. Эванс Дж. Теоретические и практические вопросы исследования ионосферы методом некогерентного рассеяния радиоволн // ТИИЭР. -1969. -V.57, N 4. -СЛ39-182.

139. Farley D.T. Radio wave scattering from the ionosphere // Plasma Phys. -1971. -V. B9. -P.139-186.

140. Incoherent scatter theory: Practice, and science / ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -314 p.

141. Гинзбург В.Л., Рухадзе A.A. Волны в магнитоактивной плазме. -М.: Наука, 1975.-255 с.

142. Nyrgen Т. Introduction to incoherent scatter measurements. -Finland: Invers Oy, ISBN 951-97489-0-3. -1996. -140 p.

143. Kirkwood S. Seasonal and tidal variations of neutral temperatures and densities in the high latitude lower thermosphere measured by EISCAT // J. Atmos. Terr. Phys. -1986. -V.48, N 9-10. -P.817-826.

144. Lathuillere C., Kofman W., and Pibaret B. Incoherent scatter measurements in F1-region // J. Atmos. Terr. Phys. -1986. -V.48, N 9-10. -P.857-866.

145. Erickson P.J., and Swartz W.E. Mid-latitude incoherent scatter observations of helium and hydrogenions // Geophys. Res. Lett. -1994. -V.21, N 24. -P.2745-2748.

146. Upper atmosphere observatory, criteria and caoabilities. -Washington: National Academy of Sciences (USA), 1971. -96 p.

147. Брюнелли Б.Е., Кочкин М.И., Пресняков И.Н., Терещенко Е.Д., Терещенко В.Д. Метод некогерентного рассеяния радиоволн. -Л.: Наука, 1979. -187 с.

148. Schlegel К. The use of incoherent scatter data in ionospheric and plasma research // Incoherent Scatter Theory, Practice, and Science/ ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -P.89-120.

149. Goodman J.M. Travelling ionospheric disturbances observed though use of Thomson scatter technique employing Faraday rotation an 140 MHz // J. Atmos. Terr. Phys. -1971.-V.33, N 11.-P.1763-1777.

150. Таран В.И., Подъячий Ю.И., Головин В.И., Ващенко В.И., Аркадьев И.Д. Перемещающиеся ионосферные возмущения, обнаруженные методом некогерентного рассеяния // Ионосферные исследования. -М.:Советское радио. -1979. -№ 30. -С. 102110.

151. Kirchengast G., Носке К., Schlegel К. Gravity waves determined by modeling of traveling ionospheric disturbances in incoherent-scatter radar measurements // Radio Sci. -1995. -V.30, N 5. -P.1551-1567.

152. Oliver W.L., Otsuka Y., Sato M., Takami Т., Fukao S. A climatology of F region gravity wave propagation over the middle and upper atmosphere radar // J. Geoph. Res.-1997. -V.102, N.A7. -P.14499-14512.

153. Galushko V.G., Paznukov V.V., Yampolski Y.M., Foster J.C. Incoherent scatter radar observations of AGW/TID events generated by the moving solar terminator // Annal. Geophys. -1998. -V.16, N 7. -P.821-827.

154. Salah J.E., Johnson R.M., and Tepley C.A. Coordinated incoherent scatter radarмobservations of semidiurnal tide in the lower thermosphere // J. Geophys. Res. -1991. -V.96, N 2. -P.1071-1080.

155. Djuth F.T., Sulzer M.P., Elder J.H., and Wickwar V.B. High-resolution studies of atmosphere-ionosphere coupling at Arecibo Observatory, Puerto Rico // Radio Sci. -1997. -V.32, N.6. -P.2321-2344.

156. Foster J.C. Radar observations of magnetosphere-ionosphere coupling at mid and high latitudes // J. Geomag. Geoelectr. -1994. -V. 47, N 2. -P.801-812.

157. Kamide Y. Aurora/substorm studies with the incoherent scatter radar // Incoherent Scatter Theory, Practice, and Science / ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -P. 187.

158. Buonsanto M.J., Gonzales S.A., Pi X., Ruohoniemi J.M., Sulzer M.P., Swartz W.W., Thayer J.P., Yuan D.N. Radar chain study of the May, 1995 storm // J. Atmos. Terr. Phys. -1999. -V.61, N.3-4. -P.233-248.

159. Mikhailov A.V. and Forster M. Some F2-layer effects during the January 06-11, 1997 CEDAR storm period as observed with the Millstone-Hill incoherent scatter facility // J. Atmos. Terr. Phys. -1999. -V.61, N.3-4. -C.249-261.

160. Hedin A.E. A revised thermospheric model based on mass spectrometer and incoherent scatter data: MSIS-83 // J. Geophys. Res. -1983. -V.88, N.A12. -P.10170-10188.

161. Isham В., Kofman W., Hagfors Т., Nordling J., Thide В., LaHoz C., and Stubbe P. New phenomena observed by EISCAT during an RF ionospheric modification experiment // Radio Sci. -1990. -V.25, N 1. -P.251-262.

162. Isham В., La Hoz C., Kohl H., Hagfors Т., Leyser T.B., Rietveld M.T. Recent EISCAT heating results using chirped ISR // J. Atmos. Terr. Phys. -1996. -V.58, N 4. -P.369-383.

163. Bernhardt P.A., Huba J.D., Swartz W.E., Kelley M.C. Incoherent scatter from space shuttle and rocket engine plumes in the ionosphere // J. Geophys. Res. -1998. -V.103, N A2. -P.2239-2251.

164. Walker I.K., T.Heaton J.A., Kersley L., Mitchell C.N., Pryse S.E., Williams M.J. EISCAT verification in the development of ionospheric tomography // Annal. Geoph. -1996, -V. 14, N 12. -P.1413-1421.

165. Jakowski N., Sardon E., Engler E., Jungsatnd A., Klahn D. Relationships between GPS-signal propagation errors and EISCAT observations // Annal. Geoph. -1996. -V. 14, N 12. -P.1429-1436.

166. Fejer B.G., Kelley M.C. Ionospheric irregularities // Rev. Geophys. Space Phys. -1980. -V.18, N 2. -P.401-454.

167. Каменецкая Г.Х. Некоторые вопросы происхождения неоднородностей Е слоя экваториальной и полярной ионосферы // Ионосферные исследования. -М.: Советское радио, 1980. -№ 30. -С.6-16.

168. Гельберг М.Г. Неоднородности высокоширотной ионосферы. -Новосибирск: Наука, 1986. -193 с.

169. Шафтан В.А., Пономарев Е.А., Васильев И.Н., Антипин С.В. Радиосияния (геофизические аспекты) // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1981. -Вып.53. -С.39-82.

170. Успенский М.В., Старков Г.В. Полярные сияния и рассеяние радиоволн. -Ленинград: Наука, 1987. -239 с.

171. Koehler J.A., Haldoupis С., Schlegel К., and Virvilis V. Simultaneous observations of E region coherent echoes at 2-m and 6-m radio wavelengths at midlatitude // J. Geophys. Res. -1997. -V.102, N A8. -P.17255-17265.

172. Koehler J.A., Haldoupis C., Schlegel K. Coherent backscatter cross-section ratio measurements in the midlatitude E region ionosphere // J. Geophys. Res. -1999. -V.104, N A3.-P.4351-4359.

173. Haldoupis C., Bourdillon A., Schlegel K., Delloue J., Hussey G.C. Radio backscatter studies in South Europe of the midlatitude E region ionosphere // Radio Science Bulletin. -2000. -N.295. -P.6-14.

174. Potekhin A.P., Berngardt O.I., Kurkin V.I., Spynev B.G., Zherebtsov G.A. Observations of abnormally powerful scattering with ISTP IS-radar // Proceeding of SPIE. -1999. -V.3983. -P.328-335.

175. Farley D.T. On-line data processing techniques for MST radars // Radio Sci. -1985. -V.20, N. 6, -P. 1177-1184.

176. Special topic issue: E-region plasma instabilities // Ann.Geophys. -1997. -V.15,1. N.7.

177. Sahr J.D., Fejer B.G. Auroral electrojet plasma irregularity theory and experiment: A critical review of present understanding and future directions // J. Geophys. Res. -1996. -V.101, N. A12. -P.26893-26909.

178. Malnes E., Bjorna N., Hansen T.L. Anomalous echoes observed with the EISCAT UHF radar at 100-km altitude // Annal. Geoph. -1996. -V. 14, N. 12. -P. 13291342.

179. Foster J.C., Tetenbaum D. High-resolution backscatter power observations of 440-MHz E region coherent echoes at Millstone Hill // J. Geophys. Res. -1991. -V.96, N. A2. -P.1251-1261.

180. Lockwood M., Bromage B.J.J., Home R.B., St.-Maurise J.-P., Willis D.M., and Cowley S.W.H. Torroidal, non-maxwellian ion velocity distributions observed using EISCAT // Geophys. Res. Lett. -1987. -V.14, N.2. -P.l 11-114.

181. Suvanto K., Lockwood M., Winser K.J., Farmer A.D., and Bromage B.J.I. Analysis of incoherent scatter radar data from non-thermal F-region plasma //J. Atmos. Terr. Phys. -1989. -V.51, N.6. -P.483-495.

182. Терещенко В.Д. К теории рассеяния радиоволн в F-области полярной ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. -1992, -Т.32, № 6. -С. 89-94.

183. Foster J.C., del Pozo С., and Groves К. Radar observations of the onset of current driven instabilities in the topside ionosphere // Geophys. Res. Let. -1988, -V. 15, N 2.-P. 160-163.

184. Forme F.R.E., Fontaine D., Wahlund J.E. Two different types of enhanced ion acoustic fluctuations observed in the upper ionosphere // J. Geophys. Res. -1995. -V.100, N A8. -P. 14625-14636.

185. Koftnan W. Plasma instabilities and their observations with the incoherent scatter technique // Incoherent Scatter Theory, Practice, and Science / ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -P. 33-65.

186. Palmer R.D., Larsen M.F., Howell P.B., Cho J.Y.N., Narayanan R.N., and Kelley M.C. A new spatial interferometry capability using the Arecibo, 430 MHz radar // Radio Sci. -1997. -V.32, N 2. -P.729-755.

187. Leadabrand R.L., Baron M.J., Petriceks J. Chatanika, Alaska auroral-zone incoherent-scatter facility // Radio Sci. -1972. -V.7, N 7. -P.747-756.

188. Balan N., Otsuka Y., and Fukao S. New aspects in annual variation of the ionosphere observed by the MU radar // Geophys. Res. Lett. -1997. -V.24, N.18. -P.2287-2290.

189. Таран В.И. Измерительный комплекс некогерентного рассеяния Харьковского политехнического института // Радиотехника и электроника. -1976. -T.21,N 1.-С.1-10.

190. Ионосферные исследования. -М.: Советское радио, 1979. -№ 27. -124 с.

191. Tereshscenko Е., Khudukon В. The VHF-resceiving incoherent scatter station in the Polar Geophysical Institute of the USSR // XXIII General Assembly URSI: Abstracts. -Prague, Czechoslovakia, 1990. -P.621.

192. Zherebtsov G.A. Radar for atmospheric and ionospheric research // XXIVth General Assembly URSI: Abstracts. -Kyoto, Japan, 1993. -P.280.

193. Zherebtsov G.A., Orlov I.I., Potekhin A.P. Prospects of development of East-Siberian radar for probing the ionosphere and the neutral atmosphere // XlXth General Assembly EGS: Abstracts. -Grenoble, France, 1994.

194. Zherebtsov G.A., Zavorin A.V., Nosov V.E., Potekhin A.P. The Irkutsk incoherent scatter radar // Proceeding of SPIE. -1999. -V.3983. -C.336-343.

195. Жеребцов Г.А., Заворин A.B., Носов B.E., Потехин А.П. Высокопотенциальный УКВ радар ИСЗФ СО РАН // Российская научно-техническая конференция по дифракции и распространению радиоволн: Сборник трудов. -Улан-Уде, 1996. -С.183-187.

196. Жеребцов Г.А., Заворин А.В., Медведев А.В., Носов В.Е., Потехин А.П., Шпынев Б.Г. Иркутский радар некогерентного рассеяния // Радиотехника и электроника. -2002. -Т.47, № 11. -С. 1-7.

197. Huuskonen A., Lehtinen М. Modulation of radiowaves for sounding the ionosphere: Theory and applications // Incoherent Scatter Theory, Practice, and Science / ed. Alcayde D.: Technical Report 97/53, EISCAT Scientific Association. -1997. -P.67-87.

198. Farley D.T. Incoherent scatter correlation function measurement // Radio Sci. -1969. -V.4, N 10, -P.935-953.

199. Gray R.W., Farley D.T. Theory of incoherent-scatter measurements using compressed pulses // Radio Sci. -1969. -V.8, N 2. -P.123-131.

200. Woodman R.F., Hagfors T. Method for the measurement of vertical ionospheric motions near the magnetic equator by incoherent scatter // J. Geophys. Res. -1969. -V.74, N 5. -P.1205-1212.

201. Рогожкин E.B. Сложные зондирующие сигналы для исследований структуры и динамики ионосферы методом некогерентного рассеяния: Докт. диссерт. -Харьков, 1992.-316 с.

202. Nyrgen Т., Markkaken М. Long alternating codes, I, II // Radio Sci. -1997. -V.32, N 1. -P.1-18.

203. Lehtinen M.S., Huuskonen A., Thuillier G. Randomization of alternation codes: improving incoherent scatter measurements by reducing correlations of gated-autocorrelation function estimates // Radio Sci. -1997. -V.32, N 6, -P.2271-2282.

204. Holt J.M., Rhoda D.A., Tetenbaum D., and van Eyken A.P. Optimal analysis of incoherent scatter radar data // Radio Sci. -1992. -V.27, N 3. -P.435-447.

205. Lehtinen M.S., Huuskonen A., Pirttila J. First experiences of full-profile analysis with GUISDAP // Ann. Geophys. -1996. -V. 14, N 12. -P.1487-1495.

206. Хэгфорс Т., Терещенко Е.Д., Куницын В.Е. Диагностика параметров ионосферы методом некогерентного рассеяния с использованием линейно-частотно-модулированных сигналов // Геомагнетизм и аэрономия. -1992. -Т. 32, № 1. -С.91-94.

207. Woodman R.F. A general statistical instrument theory of atmospheric and ionospheric radars // J. Geophys. Res. -1991. -V.96, N A5. -P.7911-7928.

208. Swartz W.E. Analitical partial derivatives for least-squares fittin incoherent scatter data //Radio Sci. 1978. -V.13, N 3. -P.581-589.

209. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1974. -223 с.

210. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. 4.II. Случайные поля. -М.: Наука, 1978. -464 с.

211. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. -М.: Мир, 1981. -Т.2. -317 с.

212. Фабелинский И.Л. Молекулярное рассеяние света. -М.:Наука,1965. -511 с.

213. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. -М.: Наука, 1982.-620 с.

214. Ньютон Р. Теория рассеяния волн и частиц. -М.: Мир, 1969. -607 с.

215. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. -М.: Мир, 1981. -Т. 1. -280 с.

216. Кравцов Ю.А., Горышник Л.Л. Корреляционная теория рассеяния радиоволн в полярной ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия. -1969. -Т.9, № 2. -С.279-285.

217. Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование атмосферы-М.: Наука, 1985. -198 с.

218. Doviak R.J., Zrnic D.S. Reflection and scatter formula for anisotropically turbulent air // Radio Sci. -1984. -V.19, N 1. -P.325-336.

219. Гурвич A.C., Кон А.И. Обратное рассеяние электромагнитных волн на неизотропных турбулентных неоднородностях // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1991. -Т.27, № 1. -С.67-75.

220. Куницын В.Е. Определение структуры неоднородностей ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. -1986. -Т.24, № 1. -С.75-81.

221. Wannberg G. Three-dimensional head echo cross-section at 931 MHz measured by

222. EISCAT // USA National Radio Science Meeting: Abstracts. -Boulder, USA, 1999. -P.230.

223. Кон А.И., Татарский В.И. Частотный спектр рассеянного сигнала при радиоакустическом зондировании атмосферы // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1980. -Т. 16, № 3. -С.219-228.

224. Кон А.И., Татарский В.И. О мощности сигнала при радиоакустическом зондировании // Радиотехника и электроника. -1986. -Вып. 10. -С. 1903-1908.

225. Tinin M.V., Afanasiev N.T., Mikheev S.M, Pobedina A.P., and Fridman O.V. On some problems of the theory of radio wave propagation in a randomly inhomogeneous ionosphere // Radio Sci. -1992. -Y.27, N 2. -P.245-255.

226. Kravtsov Y.A., Tinin M.V. Representation of a wave field in a randomly inhomogeneous medium in the form of the double-weighted Fourier transform // Radio Sci. -2000.-V.35, N 6.-P.1315-1322.

227. Тинин M.B. Рассеяние радиоволн в многомасштабной случайной среде // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. -Н. Новгород, 2002. -С.466-467.

228. Zernov N.N., Gherm V.E., Zaalov N.Y., and Nikitin A.V. The generalization of Rytov's method to the case of inhomogeneous media and HF propagation and scattering in the ionosphere // Radio Sci. -1992. -V.27, N 2. -P.235-244.

229. Потехин А.П., Бернгардт О.И. К теории рассеяния радиосигналов в атмосфере // YI Симпозиум "Оптика атмосферы и океана":Тез. докладов. -Томск, 1997. -С.43-44.

230. Бернгардт О.И., Потехин А.П. К теории рассеяния радиосигналов в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. -1997. -Т. 10, № 12. -С.1517-1523.

231. Бернгардт О.И., Потехин А.П. Однократное рассеяние радиосигналов в ионосфере // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1998. -Вып. 109, Часть I. С. 144-150.

232. Бернгардт О.И., Потехин А.П. Анализ спектров сигналов однократного рассеяния от случайно-неоднородных сред // Материалы II Байкальской школы по фундаментальной физике. -Иркутск, 1999. -Т.2. -С.513-520.

233. Бернгардт О.И., Потехин А.П. Радиолокационные уравнения в задаче обратного рассеяния радиоволн // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -2000. -T.XLIII, № 6. -С.536-544.

234. Berngardt O.I., Potekhin А.Р. The relation between scattered signal and spatial spectrum of dielectric permittivity irregularities // Proc. of SPIE. -1998. -V.3583. -P.430-435.

235. Berngardt O.I., Potekhin A.P. Towards the theory of radio scattering from ionosphere // XXYIth General Assembly URSI: Abstracts. -Toronto, Canada. -1999. -P.440.

236. Berngardt O.I., Potekhin A.P. Radar equations in the radio wave backscattering problem // Radiophysics and Quantum Electronics. -2000. -V.43, N 6. -P.484-492.

237. Berngardt O.I., Potekhin A.P. Radar equations in the problem of radio wave backscattering during bistatic soundings // Radio Science. -2002. -V.37, N 1. -P.82-89.

238. Потехин А.П. Об интегральных представлениях сигналов обратного рассеяния в ионосфере // Труды XX Всероссийской конференции по распространению радиоволн. -Н.Новгород, 2002. -С.76-77.

239. Walker A.D.M., Greenvald R.A., and Baker K.B. Determination of the fluctuation level of ionospheric irregularities from radar backscatter measurement // Radio Sci.-1987.-V.22, N 5.-P.689-705.

240. Liang Jun and Weixing Wan. HF propagation and scattering in a turbulent ionosphere with an anisotropic and inhomogeneous background // Radio Sci. -1997. -V.32, N 3. -P.1011-1021.

241. Александров А.Ф., Богданкевич JI.C., Рухадзе A.A. Основы электродинамики плазмы. -М.: Высшая школа, 1988. -424 с.

242. Пикулин В.Д., Степанов Н.С. К кинетической теории электромагнитных волн в электронной плазме с медленно изменяющимися параметрами // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -1973. -Т. XVI, № 8. -С. 1138-1145.

243. Фелсен Л., Маркувиц Р. Излучение и рассеяние волн. -М.: Мир, 1978. -T.I. -547 с.

244. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1971.512 с.

245. Функциональный анализ/ Под ред. Крейна С.Г. -М.: Наука, 1972. -544 с.

246. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. -М.: Наука, 1980. -304 с.

247. Горышник Л.Л., Кравцов Ю.А., Томащук Л.Я., Фомин Б.В. О поляризации сигналов авроральных радиоотражений // Геомагнетизм и аэрономия. -1969. -Т.9, № 5.-С. 873-879.

248. Антенны (современное состояние и проблемы) / Под ред. Бахраха Л.Д., Воскресенского Д.И. -М.: Советское Радио, 1979. -208 с.

249. Бернгардт О.И. Радиолокационные уравнения в задаче однократного обратного рассеяния радиоволн: Канд. диссерт. -Иркутск, 2000. -145 с.

250. Хургин Я.И., Яковлев В.П. Методы теории целых функций в радиофизике, теории связи и оптике. -М.: ГИФМЛ, 1962. -220 с.

251. Федорюк М.В. Асимптотика: Интегралы и ряды. -М.: Наука, 1987. -544 с.

252. Гельфанд И.М., Граев М.М., Виленкин Н.Я. Интегральная геометрия и связанные с ней вопросы теории представлений // Обобщенные функции. -М.: Физматгиз, 1962. -Вып.5. -656 с.

253. Наттерер Ф. Математические аспекты компьютерной томографии. -М: Мир, 1990.-279 с.

254. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. -М.'Советское Радио, 1970.-373 с.

255. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Обобщенные функции и действия над ними // Обобщенные функции. -М.: ГИФМЛ, 1958. -Вып.1. -439 с.

256. Бабич В.М., Булдырев B.C. Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн. -М.: Наука, 1972. -456 с.

257. Маслов В.П. Асимптотические методы и теория возмущений. -М.: Наука, 1988.-310 с.

258. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.П. -М.: Наука, 1974. -655.

259. Арнольд В.И., Варченко А.Н., Гусейн-Заде С.М. Особенности дифференцируемых отображений. Ч. I. Классификация критических точек каустик и волновых фронтов. -М: Наука, 1982. -304 с.

260. Арнольд В.И., Варченко А.Н., Гусейн-Заде С.М. Особенности дифференцируемых отображений. Ч. II. Монодромия и асимптотики интегралов. -М.: Наука. -1984. -335 с.

261. Ипатов Е.Б., Лукин Д.С., Палкин Е.А. Численные методы расчета специальных функций волновых катастроф // Журнал вычислительной математики и математической физики. -1985. -Т.25, № 2. -С.224-236.

262. Ипатов Е.Б., Лукин Д.С., Палкин Е.А. Распространение электромагнитных волн в ближнем и дальнем космосе. Специальные функции волновых катастроф. -М.: МФТИ, 1988. -60 с.

263. Погорелов А.В. Дифференциальная геометрия. -М.: Наука, 1974. -176 с.

264. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Виноградов А.Г. Радиофизические эффекты при распространении УКВ радиоволн // Труды РТИ АН СССР. -М., 1974. -№18. -С.3-65.

265. Яковлев О.И. Распространение радиоволн в космосе. -М.: Наука, 1985.214 с.

266. Крахмальников Е.Б., Солодовников Г.К., Фаткуллин М.Н. Рефракция и фазовый путь радиоволн в ионосфере с аномальным высотным распределением электронной концентрации // Распространение радиоволн в ионосфере.-М.: ИЗМИР АН, 1978. -С.73-82.

267. Вайнштейн Л.А., Вакман Д.Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. -М.: Наука, 1983. -287 с.

268. Финк JI.M. Соотношения между спектром и мгновенной частотой сигнала // Проблемы передачи информации. -1966. -Т.2, № 4. -С.26-38.

269. Farley D.T. Theory of equatorial electrojet plasma waves: New developments and current status // J. Atmos. Terr. Phys. -1985. -V.47, N.8. -P.729-744.

270. Woodman R.F. Scattering of EM waves from dielectric dencity fluctuations // Handbook for MAP. -1989. -V.30. -P.143-140.

271. Millman G.H., Pineo V.C., and Hynek D.P. Ionospheric investigations by the faraday rotation of incoherent backscatter // J. Geophys. Res. -1964. -V.69, N 19. -P.4051-4065.

272. Flood W.A., Camnitz H.G. Faraday rotation and volume scattering // J. Geophys. Res. -1965. -V.70, N 17. -P.4391-4393.

273. Ткачев Т.Н., Разуменко B.T. Эффект Фарадея некогерентно рассеянных радиолокационных сигналов // Геомагнетизм и аэрономия. -1972. -Т.12, № 4. -С.657-661.

274. Григоренко Г.И. Исследования ионосферы по наблюдениям эффекта Фарадея при некогерентном рассеянии радиоволн // Ионосферные исследования. -М.: Советское радио, 1979. -№ 27. -С.60-73.

275. Величанский Б.Н., Климов Н.Н., Кулагин В.Н. Аппаратурный спектральный анализ сигналов некогерентного рассеяния // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1982. -Вып. 60. -С.164-172.

276. Абрамов В.Г., Заворин А.В., Медведев А.В., Шпынев Б.Г. Установка регистрации сигналов обратного рассеяния // XYI Всесоюзная конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. -Харьков, 1990. -4.1. -С.132.

277. Климов А.Н. Вариации параметров ионосферы по данным некогерентного рассеяния при геомагнитных возмущениях // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1990. -Вып.92. -С.80-87.

278. Жеребцов Г.А., Потехин А.П. Радар некогерентного рассеяния ИСЗФ СО РАН // XYIII Всероссийская конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. -СПб, 1996. -Т.1. -С.173-174.

279. Жеребцов Г.А., Заворин А.В., Носов В.Е., Потехин УКВ-радар для исследований верхней атмосферы // YII Международный симпозиум "Оптика атмосферы и океана": Тезисы докладов. -Томск, 1999. -С.92.

280. Шпынев Б.Г. Методика регистрации и обработки спектров мощности сигналов некогерентного рассеяния на радаре HP ИСЗФ // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1998. -Вып.109. -С.107-113.

281. Бернгардт О.И., Орлов И.И. О методе исключения когерентных отражений из рассеянного сигнала по данным радара HP ИСЗФ // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1998. -Вып. 109, Часть I. -С.69-77.

282. Бернгардт О.И., Ильин Н.В., Орлов И.И., Потехин А.П. Методика выделения когерентной составляющей сигналов обратного рассеяния // Материалы VI научно-технической конференции "Радиолокация. Навигация. Связь". -Воронеж, 2000. -Т.1. -С.589-597.

283. Шпынев Б.Г. Методы обработки сигналов некогерентного рассеяния с учетом эффекта Фарадея: Канд. диссерт. -Иркутск, 2000. -122 с.

284. Шпынев Б.Г., Ильин Н.В., Потехин А.П. Методы обработки сигналов некогерентного рассеяния с учетом эффекта Фарадея // Материалы VI Научно-технической конференции "Радиолокация. Навигация. Связь". -Воронеж, 2000. -Т.1. -С.598-607.

285. Воронов A.JL, Шпынев Б.Г. Исключение свертки экспериментального профиля мощности HP сигнала с зондирующим импульсом // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1998. -Вып. 109, Часть I.-C.77-81.

286. Часовитин Ю.К., Широчков А.С., Беспрозванная А.С. Глобальная эмпирическая модель распределения концентрации, температуры и эффективной частоты соударений электронов в ионосфере // Ионосферные исследования. -1988. -№44. -С.6-13.

287. Potekhin А.Р., Berngardt O.I., Zavorin A.V., Shpynev B.G., Tashchilin A.V. Comparison of data from Irkutsk incoherent scatter radar with international reference ionosphere IRI-95 // Proceeding of SPIE. -2001. -V.4678. -P.560-566.

288. Evans J.V. Cause of midlatitude winter night increase of f0F2 // J.Geophys.Res. -1961. -V.70, N 17. -P.4331-4345.

289. Таран В.И. Эффекты магнитосопряженной точки, наблюдаемые в Харькове// Ионосферные исследования. -М.:Советскоерадио-1979. -№ 30. -С.81-85.

290. Kurkin V.I., Nosov V.E., Potekhin А.Р., Smirnov V.F., Zherebtsov G.A. The March 9, 1997 sola eclipse ionospheric effects over Russian Asian region // 32th Scientific Assembly of COSPAR: Abstracts. -Nagoya, Japan, -1998. -P. 121.

291. Kurkin V.I., Nosov V.E., Potekhin А.Р., Smirnov V.F., Zherebtsov G.A. The March 9, 1997 solar eclipse ionospheric effects over Russian Asian region // Adv. Space Res. -2001. -V.27, N 1. -P.1437-1440.

292. Rishbeth Н. Solar eclipses and ionospheric theory // Space Sci. Rev. -1968. -V. 8, N 6. -P.543-554.

293. Stubbe P. The F-region during an eclipse a theoretical study // J. Atmos. Terr. Phys. -1970. -V.32, N 6. -P.l 109-1116.

294. Cohen E.A. The study of effect of solar eclipse on the ionosphere based on satellite beacon observations // Radio Sci. -1984. -V.19, N 3. -P.769-777.

295. Salah J.E., Oliver W.L., Foster J.C., and Holt J.M. Observation of the May 30, 1984, annular solar eclipse at Millstone Hill // J. Geophys. Res. -1986. -V.91.-P 1651.

296. Evans J.V. An F-region eclipse // J.Geophys.Res. -1965. -V.70. -P.131-140.

297. Afraimovich Е.1., Palamarchuk K.S., Perevalova N.P., Chemrukhov V.V., Lukhnev A.V., and Zalutsky V.T. Ionospheric effects of the solar eclipse of March 9, 1997, as deduced from the GPS data // Geophys. Res. Lett. -1998. -V.25, N 4. -P.465-468.

298. Haldoupis C. A review of radio studies of auroral E-region ionospheric irregularities // Ann.Geophys. -1989. -V.7, N 3. -P.239-258.

299. Yamamoto M., Fukao S., Woodman R.F., Ogawa Т., Tsuda Т., Kato S. Mid-latitude E-region field-aligned irregularities observed with the MU radar // J. Geophys. Res. -1991. -V.96, N A2. -P.l5943-15949.

300. Bourdillon A., Haldoupis C., Delloue J. High frequency Doppler radar observations of magnetic aspect sensetive irregularities in the midlatitude E region ionosphere // J. Geophys. Res. -1995. -V.100, 21. -P. 503-521.

301. Булдырев B.C., Буслаев B.C. Распространение звука в океане. Препринт: ИРЭ АН СССР № 45(417). -М., 1984. -43 с.

302. Куркин В.И., Михайлов С .Я., Орлов А.И., Орлов И.И., Попов В.Н., Потехин А.П. О способах расчета напряженности поля KB сигналов на основе метода нормальных волн / Исследование условий распространения радиоволн. -М.: ИЗМИРАН, 1983. -С.75-79.

303. Куркин В.И., Орлов И.И., Попов В.Н. Использование метода нормальных волн в расчетах характеристик декаметровых радиосигналов на трассах различной протяженности. Препринт: СибИЗМИР № 18-84. -Иркутск, 1984. -16 с.

304. Куркин В.И., Хахинов В.В. О возбуждении сферического волновода Земля-ионосфера произвольным распределением тока // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1984. -Вып.69. -С.16-22.

305. Попов В.Н., Потехин А.П. Структура поля импульсного сигнала декаметрового диапазона в волноводе Земля-ионосфера // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1982. -Вып.59. -С.68-76.

306. Михайлов С.Я., Попов В.Н., Потехин А.П. О способе расчета характеристик KB сигналов, распространяющихся в волноводе Земля-ионосфера // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1983. -Вып.63.-С. 123-129.

307. Орлов И.И., Потехин А.П. Метод нормальных волн и геометрические характеристики поля // XV Всесоюзная конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. -М.: Наука, 1987. -С.151.

308. Орлов И.И., Потехин А.П. Метод суммирования ряда нормальных волн и анализ поля декаметровых радиосигналов. Препринт: СибИЗМИР N 23-88. -Иркутск, 1988. -23 с.

309. Орлов И.И., Потехин А.П. Метод суммирования ряда нормальных волн и анализ поля декаметровых радиосигналов // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1990. -Вып.92. -С.121-141.

310. Попов В.Н., Потехин А.П. Напряженность поля квазимонохроматического сигнала в волноводе Земля-ионосфера // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1981. -Вып.57. -С.105-107.

311. Потехин А.П. Квазипериодическое усиление поля в волноводе и радиоэхо с многосекундными задержками // XV Всесоюзная конференция по распространению радиоволн: Тезисы докладов. -М.: Наука, 1987. -С. 150.

312. Потехин А.П. Пространственные периоды коротковолнового поля и радиоэхо с многосекундными задержками // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1987. -Вып.77. -С.71-76.

313. Потехин А.П. О интерференции нормальных волн в многомодовом волноводе // Труды XI Всероссийской школы-конференции, по дифракции и распространению радиоволн. -М.: МГУ, 1998. -С.43.

314. Черри Т.М. Равномерные асимптотические формулы для функции с точками поворота // Математика. -1965. -Т.9, № 4. -С.87-119.

315. Булдырев B.C., Славянов С.Ю. Равномерные асимптотические разложения для решений уравнений типа Шредингера с двумя точками перехода // Вестник ЛГУ. Физика, химия. -1968. -№ 22, вып.4. -С.70-84.

316. Федорюк М.В. Обоснование метода поперечных сечений для акустического волновода с неоднородным заполнением // Журнал вычислительной математики и математической физики. -1973. -Т. 13, № 1. -С. 127-135.

317. Барридж Р., Вейнберг Г. Горизонтальные лучи и вертикальные моды / Распространение волн и подводная акустика. -М.: Мир, 1980. -С.76-125.

318. Михайлов С .Я. Решение задачи распространения КВ-сигнала в трехмерно-неоднородном изотропном волноводе Земля-ионосфера. II. Адиабатическое приближение. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1987. -Вып.77. -С.17-28.

319. Авдеев А.Д. К теории нерегулярных акустических волноводов // Проблемы дифракции и распространения волн. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. -Вып.15. -С.128-135.

320. Попов В.Н., Потехин А.П. О распространении декаметровых радиоволн в азимутально-симметричном волноводе Земля-ионосфера // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1984. -Вып.69. -С.9-15.

321. Макаров Г.И., Новиков В.В. Четыре лекции по теории распространения радиоволн. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1972. -138 с.

322. Потехин А.П., Попов В.Н. Об одной модификации метода поперечных сечений в нерегулярном электромагнитном волноводе. Поле ТЕ-типа // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Новосибирск: Наука, 1997. -Вып.105. -С.188-196.

323. Федорюк М.В. Асимптотические методы для линейных обыкновенных дифференциальных уравнений. -М.: Наука, -1983. -352 с.

324. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. М.: Наука, 1974. -Т.2. -295 с.

325. Авдеев А.Д. Горизонтальный электрический диполь в сферически нерегулярном волноводе // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -1985. -Т.28, № 10. -С.1284-1294.

326. Попов А.В. О равномерной асимптотике функций Лежандра // Дифракционные эффекты коротких радиоволн в ионосфере. -М.: Наука, 1977. -С.8-11.

327. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. -М.: Советское радио, 1970. -520 с.

328. Уиттекер Э.Т., Ватсон Дж. Курс современного анализа. -М.: Физматгиз, 1963.-Т.2.-515 с.

329. Булдырев B.C., Неделин А.А. Равномерные асимптотические формулы для функций параболического цилиндра на комплексной плоскости значка / Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. -Л.:Наука, 1974. -С.61-83.

330. Куркин В.И., Орлов И.И., Попов В.Н., Потехин А.П. К вопросу о спектре нормальных волн в волноводе Земля-ионосфера // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1980. -Вып.51. -С. 10-13.

331. Куркин В.И., Орлов И.И., Попов В.Н., Потехин А.П. О возбуждении волновода Земля-ионосфера в диапазоне декаметровых радиоволн // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -М.: Наука, 1978. -Вып.44. -С.3-13.

332. Ивельская М.К., Кияновский М.П., Куркин В.И., Орлов И.И., Пежемская М.Д., Попов В.Н. , Потехин А.П. Сравнение методик расчета МПЧ протяженных радиотрасс // Изв.ВУЗов. Радиофизика. -1977. -Т.ХХ, N 12. -С. 1872-1876.

333. Вайнштейн Л.А. Распространение импульсов // Успехи физических наук. -1976. -Т. 118, № 2. -С.339-367.

334. Batorsky D.V., Felsen L.B. Ray-optical calculation of modes excited by sources and scattering in a weakly inhomogeneous duct // Radio Sci. -1971. -V.6, N 10. -P.911-923.

335. Гуревич A.B., Цедилина E.E. Амплитуда электрического поля коротких радиоволн в горизонтально-неоднородной ионосфере на многоскачковых трассах // Геомагнетизм и аэрономия. -1983. -Т.23, № 5. -С.764-767.

336. Вировлянский A.JL, Костерин А.Г. Френелевские объемы мод в многомодовых волноводах // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -1989. -Т.32, № 4. -С.478-486.

337. Гельфонд А.С. Исчисление конечных разностей. -М.: Физматгиз, 1967.376 с.

338. Шлионский А.Г. Коротковолновое радиоэхо с многосекундными задержками / Распространение декаметровых радиоволн. -М.: Наука, 1976. -С.118-122.

339. Шлионский А.Г., Яшин Ю.Я. О возможном механизме объяснения ионосферных радиоэхо с большим задержками // Геомагнетизм и аэрономия. -1979.

340. Muldrew D.B. Generation of long-delay echoes // J. Geophys .Res. -1979. -V.84, N A9. -P.5199-5215.

341. Kurkin V.I., Nosov V.E., Orlov I.I., Potekhin A.P. Composite studies of ionospheric propagation, diagnostics and prediction of radio channels at ISTP // XXYth General Assembly URSI: Abstracts. -Lille, France, 1996. -P.351.

342. Chistyakova L.V., Kotovich G.V., Kurkin V.I., Mikhailov S.Y., Polekh N.M., Ponomarchuk S.N., and Potekhin A.P. Using IRI-95 FMCW signal simulation // Adv. Space Res.- 2001. -V.27, N 1.-P.175-178.

343. Орлов Ю.И. Пространственно-временная дифракция импульсов // Прямые и обратные задачи в теории дифракции. -М.: ИРЭ АН СССР, 1979. -С.5-114.by EISCAT // USA National Radio Science Meeting: Abstracts. -Boulder, USA, 1999. -P 230.

344. Куркин В.И., Пономарчук С.Н., Потехин А.П., Чистякова Л.В. О связи характеристик кругосветных сигналов с проявлением экваториальной аномалии // Международная конференция "Физика ионосферы и атмосферы Земли": Тезисы докладов. Иркутск, 1998. -С.147-148.

345. Иванов В.А., Шумаев В.В., Батухтин В.И. и др. Одновременные измерения кругосветных сигналов на сети трасс ЛЧМ-зондирования // Исследования погеомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. -Иркутск: Изд. СО РАН, 1998. -Вып.109 (1). -С.161-165.