Коррекция модели ионосферы по данным спутникового радиозондирования со сверхнизких орбит
Диссертация
Проведен анализ и сравнение существующих на сегодняшний день моделей ионосферы, методов радиозондирования и возникающих ионосферных возмущений с целью определения базовых элементов системы оперативного прогноза критических частот в заданном регионе. В результате проведенного анализа в качестве основы оперативной модели ионосферы была выделена ионосферная модель IRI. На сегодняшний день модель IRI… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное моделирование ионосферных процессов
- 1. 1. Существующие модели ионосферы
- 1. 1. 1. Теоретические модели
- 1. 1. 2. Параметрические модели
- 1. 1. 3. Эмпирические модели
- 1. 1. 4. Модель IRI
- 1. 1. 5. Источники данных модели IRI
- 1. 1. 6. Электронная концентрация
- 1. 1. 7. Слой F
- 1. 1. 8. Слой F
- 1. 2. Природа и особенности неоднородностей ионосферы
- 1. 2. 1. Классификация неоднородностей слоя F
- 1. 2. 2. Причины возникновения ионосферных неоднородностей
- 1. 3. Ионосферное радиозондирование
- 1. 1. Существующие модели ионосферы
- Выводы по главе
- 2. Использование ионосферных моделей для целей оперативного управления радиосвязью
- 2. 1. Необходимость коррекции модели IRI
- 2. 2. Метод кригинга
- Выводы по главе
- 3. Коррекция ионосферной модели по данным радиозондирования с ОС «Мир»
- 3. 1. Радиозондирование с ОС «Мир»
- 3. 2. Результаты коррекции модели IRI по данным с ОС «Мир»
- Выводы по главе
- 4. Коррекция ионосферной модели по данным радиозондирования с наземных ионосферных станций
- 4. Коррекция ионосферной модели по данным радиозондирования с наземных ионосферных станций
- 4. 1. Использование данных мониторинга наземных ионосферных станций для коррекции ионосферных моделей
- 4. 2. Источники данных
- 4. 3. Коррекция ионосферной модели IRI по данным радиозондирования с наземных ионосферных станций
- Выводы по главе
- 5. Коррекция ионосферной модели по совместным данным наземного и спутникового радиозондирования
- 5. 1. Особенности совместного использования данных наземного и спутникового радиозондирования
- 5. 2. Коррекция ионосферной модели IRI по данным 31 марта — 1 апреля 1999 г
- Выводы по главе
Список литературы
- Солодовников Г. К. Распространение радиоволн в многомасштабной неоднородной ионосфере // М. 1990. С. 7−58.
- Thomason J., Skaggs G., Lloyd J.A. A global ionospheric model. Naval Res. Lab. Rep. 8321, Washington, DC20402.1979. P. 15.
- Фаткуллин M. H. Модели ионосферы // Итоги науки и техники. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. М.: ВИНИТИ, 1975. Т. 3. С. 102 168.
- Фаткуллин М. Н. Динамика неоднородностей разных масштабов в области F и внешней ионосфере (модельные представления) // М.: Наука, 1987. С. 18.
- Фаткуллин М. Н., Зеленова Т. И. и др. Эмпирические модели среднеширотной ионосферы // М.: Наука, 1981. С. 256.
- Колесник А. Г., Голиков И. А. и др. Математические модели ионосферы // Томск, 1993. С. 158.
- Cander Lj. R., Leitinger R., Levy M. F. Ionospheric models including theiauroral environment // Mat. from «ESA Workshop on Space Weather» 11−13 Nov 1998.
- Sojka J. J. Global scale, physical models of the F region ionosphere // Rev. of Geophys. 1989. Vol. 27, P. 371
- Fuller-Rowell T. J., Rees D., Quegan S., Moffett R. J. and Bailey G. J. Interaction between neutral thermosphere composition and the polar ionosphere using a coupled ionosphere-thermosphere model // J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92. P. 7744.
- Roble R. G., Ridley E. C., Richmond A. D. and Dickinson R. E. A coupled thermosphere / ionosphere general circulation model // Geophys. Res. Lett. 1988. Vol. 15. P. 1325.
- Torr M. R., Torr D. G" Richards P. G. and Yung S. P. Mid- and low-latitude model of thermospheric emissions, 1, 0+ (2 P) 7320 A and N2 (2P) 3371 A // J. Geophys. Res. 1990. Vol. 95. P. 21.
- Richards P. G., Torr D. G., Reinisch B. W., Gamache R. R. and Wilkinson P. J. F2 peak electron density at Millstone Hill and Hobart: Comparison of theory and measurement at solar maximum // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 15.
- Richards P. G., Torr D. G., Buonsanto M. J. and Sipler D. P. Ionospheric effects of the March 1990 magnetic storm: Comparison of theory and measurement //J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 23.
- Anderson D. N. A theoretical study of the Ionospheric F region equatorial anomaly // Theory. Planet. Space Sci. 1973. Vol. 21. P. 409.
- Moffett R. J. The equatorial anomaly in the electron distribution of the terrestrial F region // Fund. Of Cosmic Phys. 1979. Vol. 4. P. 313.
- Decker D. Т., Valladares С. E., Sheehan R., Basu S., Anderson D. N. and Heelis R. A. Modeling daytime F layer patches over Sonderstrom // Radio Sci. 1994. Vol. 29. P. 249.18. http://cedarweb.hao.ucar.edU/catalog/cat.toctext.html#diro
- Anderson D. N., Mendilo N. and Herniter B. A semi-empirical low latitude Ionospheric model // Radio Sci. Vol. 22. P. 292
- Anderson D. N., Forbes J. M. and Codrescu M. A fully analytical, low- and middle-latitude Ionospheric model //J. Geophys. Res. 1989. Vol. 94. P. 1520.
- Tascione T. F., Kroehl H. W., Creiger R., Freeman J. W., Wolf R. A., Spiro R. W., Hilmer R. V., Shade J. W. and Hausman B. A. New ionospheric and magnetospheric specification models //Radio Sci. 1988. Vol. 23. P. 211.
- Daniell R. E., Whartenby W. G. and Brown L. D. Parameterized Real Time Ionospheric Specification Model PRISM version 1.2 // Newton, USA. 1993.
- Bilitza D. Solar-terrestrial models and application software // Planet Space Sci. 1992. Vol. 40. P. 541.
- Bradley P. A. and Dudeney J. R. A simple model of the vertical distribution of the electron concentration in the ionosphere //J. Atmos. Terr. Phys. 1973. Vol. 35, P. 2131.
- Dudeney J. R. An improved model of the variation of electron concentration with height in the ionosphere // J. Atmos. Terr. Phys. 1978. Vol. 40. P. 195.
- Llewellyn S. K. and Bent R. B. Documentation and description of the Bent Ionospheric Model // Report AFCRL-TR-73−0657, Hanscom AFB, Massachusetts, USA. 1973.
- Bilitza D. International Reference Ionosphere 1990 // NSSDC 90−22, Greenbelt, Maryland, USA. 1990.
- Chiu Y. T. An improved phenomenological model of ionospheric density // J. Atmos. Terr. Phys. 1975. Vol. 37. P. 1563.
- Ching В. K. and Chiu Y. T. A phenomenological model of global ionospheric electron density in the E-, Fl-, and F2-regions // J. Atmos. Terr. Phys. 1973. Vol. 35. P. 1615.
- Kohnlein W. Electron Density Models of the ionosphere // Rev. of Geophys. and Space Phys. 1978. Vol. 16. P. 341.
- Часовитин Ю. К., Широчков А. В., Беспрозванная А. С. Ионосферные исследования // М.: Наука, 1988. № 44. С. 6.
- D. Bilitza. International Reference Ionosphere 1990 // NSSDC 90−22, Greenbelt, Maryland, 1990, p.45−56
- D. Bilitza. International Reference Ionosphere 1990 // NSSDC 90−22, Greenbelt, Maryland, 1990, p.59
- Ducharme E. D., Petrie L. E., Eyfrig R. A method for predicting Fl layer frequency // Radio Sci. 1971, V. 6, P. 369−378.
- Ducharme E. D., Petrie L. E., Eyfrig R. A method for predicting Fl layer frequency based on Zurich smoothed sunspot number // Radio Sci. 1973, V. 8, P. 837−839.
- CCIR // Comite Consultatif international des Radiocommunications, Reports 340,340−2.1967. Geneva.
- Shimazaki T. Worldwide daily variability in the height of maximum electron density of Ionospheric F2 layer // J. Radio Res. Labs, 1985. V. 2. P. 85−97.
- Ramakrishnan S., Rawer K. Model electron density profiles obtained by empirical procedures // Space Research XII, P. 1253−1259, Berlin, 1972
- Gulyaeva T. Progress in Ionospheric informatics based on electron density profile analysis of ionograms // Adv. Space Res., 7(6), 39−48,1987.
- Gulyaeva T, Discussion of the valley problem in N (h) analysis of ionograms // Adv. Space Res. Vol. 10.1990. P. 123.
- Booker, H. C., Fitting of multi-region Ionospheric profiles of electron density by a single analytic function of height // J. Atmos. Terr. Phys. 39, 619,1977.
- Солодовников Г. К. Распространение радиоволн в многомасштабной неоднородной ионосфере // М.: Наука, С. 18,1990.
- Ерухимов JI. М., Максименко О. И., Мясников Е. А. О неоднородной структуре верхней ионосферы // М. Сов. Радио, 1980. № 30. С. 27−53.
- Гдалевич Г. Л. Неоднородная структура области F ионосферы по данным зондовых измерений на спутниках // Artif. Satell. 1980. Т. 15. С. 165−178.
- Гершман Б. Н. Механизмы возникновения ионосферных неоднородностей в области F // М.: Сов. Радио, 1980. № 30. С. 17−26.
- Волков Н. Н., Кукушкина Р. С. Крупномасштабные неоднородности в слое Е авроральной ионосферы // Геомагнетизм и Аэрономия, 1978, т. 18. С. 436−439.
- Фаткуллин М. Н., Солодовников Г. К., Легенька А. Д. Среднемасштабные и крупномасштабные волновые возмущения и неоднородности электронной концентрации внешней ионосферы средних и низких широт // Геомагнетизм и Аэрономия. 1984. Т. 24, № 2. С. 191−195.
- Калинин Ю. К., Сергеенко Н. П., Сазанов А. В. Кругосветные движения сейсмогенных макромасштабных неоднородностей в области F2 ионосферы // Геомагнетизм и Аэрономия, т, 44, № 3, с. ЗЗ 1−338
- Fejer В. G., Kelley М. С. Ionospheric irregularities // Rev. Geophys. And Space Phys. 1980. Vol. 18. P. 401−454.
- Альперт Я. В. Распространение радиоволн и ионосфера // М.:Наука, 1980. С. 147.
- Livingston R. С., Rino С. L., McClure J.P. Spectral characteristics of medium-scale equatorial F-region irregularities // J. Geophys. Res. A. 1981. Vol. 86. № 12. P. 2421−2428.
- Троицкий Б. В. Перемещающиеся волновые возмущения в ионосфере // Ионосферные исследования. М.: Сов. Радио, 1980. № 30. С. 56−57.
- Dyson P. Direct measurements of the size and amplitude of irregularities in the topside ionosphere //J. Geophys. Res. 1969. Vol. 74, № 26. P. 6291−6303.
- Чернов JI. А. Распространение радиоволн в среде со случайными неоднородностями // М.: Из-во АН СССР, 1958. С. 158.
- Miller К. L., Smith L. G. Incoherent scatter radar observations of irregular structure in mid latitude E layers // J. Geophys. Res. 1978. Vol. 83, № 8. P. 37 613 775.
- Гельберг M. Г. Образование мелкомасштабных неоднородностей в F-области высокоширотной ионосферы //1981. М.: Наука, С. 41.
- Гельберг М. Г., Федоров В. П. Образование слабоанизотропных неоднородностей в высокоширотной ионосфере // Геомагнетизм и Аэрономия, 1983, Т. 23, С. 230−233.
- Калинин Ю.К., Сергеенко Н. П., Сазанов А. В. Динамика макромасштабных ионосферных неоднородностей, возникающих в главном максимуме в окрестностях эпицентров сильных землетрясений // Геомагнетизм и Аэрономия, 2004, Т. 44, № 2, С.239−244
- Tiuri М., Kraus J. Ionospheric disturbances associated with Echo 1 as studied with 19-MegacicIes-per-Second Radar // J. Geophys. Res. V. 68. № 19. P. 5371. 1963
- Leonard R. S., Barnes R. A. Observations in Ionospheric disturbances following the Alaska earthquake // J. Geophys. Res. V. 70 № 5. P. 1250−1253. 1965.
- Гершман Б. H. Механизмы возникновения ионосферных неоднородностей в области F // Ионосферные исследования. М.: Сов. Радио, 1980. № 30. С. 17−26.
- Смирнов В. М. Интерпретация ионосферных возмущений в период слабых землетрясений // Электронный журнал «Исследовано в России» 12, 2003, С. 121−129.
- Афраймович Э. Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы //М.: Наука, 1982. С. 198.
- Намазов С. А., Новиков В. Д. Наземные радиофизические методы исследования неоднородностей ионосферы // Ионосферные исследования. М.: Сов. Радио, 1980. № 30. С. 87−94.
- Авдюшин С. И., Данилов А. Д., Данилкин Н. П. Построение, задачи и перспективы ионосферной службы.
- Наклонное зондирование ионосферы // Труды ААНИИ. JI. Гидроме-теоиздат, 1978, т. 351.
- Данилкин Н. П., Сивоконев Г. Н. Оптимальный ионосферный радиопрогноз // Электросвязь, № 3, 2004.
- Черный Ф. Б. «Распространение радиоволн» // М. Сов. Радио, 1972. С. 314.
- Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. М.: Мир, 1973. С. 168.
- Б. Г. Барабашов, О. А. Мальцева. Ионосферное обеспечение однопозиционных пеленгаторов-дальномеров диапазона декаметровых волн // Труды научно-исследовательского института радио, Москва, 2003.
- Г. И. Островский. Экспертная оценка точности определения параметров максимума F2 области ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1992. Т.36. № 6.
- D. Bilitza. International Reference Ionosphere // Radio Science. March/April 2001. Vol. 36, № 2, P.261−275.
- Чернышев, О. В., Васильева, Т. Н. Прогноз максимальных применяемых частот//М.: Наука, 1975.
- Азизбаев М.Р. Оценка модели IRI-2001 по данным ионограмм с «задержанным нижним следом» // Труды государственного ин-та прикладной экологии. М.: 2005. С. 140−144.
- Барабашов Б.Г., Мальева О. А. Ионосферное обеспечение однопозиционных пеленгаторов-дальномеров диапазона декаметровых волн // Труды научно-исследовательского института радио. М.: 2003. С. 122.
- Bradley P.A. Instantaneous ionospheric mapping // Proc. of the First Workshop of COST251. Prague. 1996.
- Zolesi В., Cander Lj.R. Evolution of the Ionospheric mapping and modelling during the last four decades // Fisica de la Tierra. 2000. Vol.12.
- Samardjiev Т., Bradley P.A., Cander Lj.R., Dick M.I. Ionospheric mapping by computer contouring techniques / // Electronics Lett. 1993. Vol.29. № 20.
- Stanislawska I., Tulunay Y., Gulyaeva T.L. Transportable ionosonde in PRIME project. Spain. September 1994 // Proc. of COST238/PRIME Workshop. El Arenosillo. Spain. 1995.
- Данилкин Н.П., Котонаева Н. Г., Анишин M.M. Задержанный нижний след на спутниковых ионограммах новое средство изучения макронеоднородностей ионосферы. // Известия Вузов Радиофизика. 2006. T.XLIX. № 1. С. 9.
- Васильев Г. В., Гончаров Л. П., Кушнеревский Ю. В., и др. Предварительные результаты зондирования внешней ионосферы с борта ИСЗ «Интеркосмос 19» //Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25. № 3. С. 451−456.
- Бенькова Н. П., Козлов У. Ф. Главный ионосферный провал по данным ИСЗ ИК-19 // Тезисы докладов Международного семинара «Результаты комплексных исследований по данным ИСЗ «ИК-19». Калуга.: 1988. С. 12.
- Бенькова Н.П., Козлов Е. Ф., Коченова Н. А. и др. Высотно-широтное распределение электронной плотности в субавроральной ионосфере по данным ИСЗ «Интеркосмос 19» и наземных ионосферных станций // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25. № 6. С. 893−899.
- Бенькова Н. П., Козлов У. Ф. Главный ионосферный провал по данным ИСЗ ИК-19 // Тезисы докладов Международного семинара «Результаты комплексных исследований по данным ИСЗ «ИК-19». Калуга.: 1988. С. 12.
- Данилкин Н. П., Котонаева Н. Г., Особенности радиозондирования ионосферы с орбитального комплекса «Мир» // Изв. Вузов. Радиофизика. 2002. Т. 45, № 6, САН.
- Pulinets S. A., Jann-Yenq L., Chuo Y., Danilkin N. P., Depuev V. K. MIR space station topside sounder: Possibilities for equatorial anomaly study // Terr Atmos. Ocean Sci. J. 2001. № 3. P.451−459.
- Danilkin, N. P. The results of the satellite radio sounding of the ionosphere in the vicinity of the F layer maximum. Int. J. Geomagn. Aeron. 2001. Vol.2. P. 173.
- Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика // М.: 2006. С. 425.