NEW POSSIBILITIES OF OBLIQUE IONOSPHERIC SENSING USING PHASED ARRAY ANTENNAS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Additional possibilities of the method of oblique ionospheric sounding with the measurement of the angle of location and azimuth of the radial trajectories of short-wave radio signals using receiving and transmitting phased array annular arrays with a software-controlled directional pattern are discussed. For a mid-latitude radio path for four days, experimental measurements at the receiving point of the radio path of the angles of arrival of modes of single-jump propagation of radio waves were compared with the results of calculations of radial trajectories for this radio path, performed using the empirical GDMI ionosphere model developed in IZMIRAN. It is shown that in the morning hours from 06:00 UT to 07:30 UT there is a good correspondence between the measured and calculated arrival angles, and in the daytime, to achieve the same correspondence, a slight correction of the distributions of ionospheric plasma parameters calculated using the GDMI model is required.

About the authors

I. A. Moiseev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: moiseeviaiki@yandex.ru
Moscow, Russia

Z. V. Suvorova

Polar Geophysical Institute

Murmansk, Apatity, Russia

V. V. Nikishov

Experimental Design Bureau “Elanor”

Moscow, Russia

A. V. Nikishov

Experimental Design Bureau “Elanor”

Moscow, Russia

I. V. Mingalev

Polar Geophysical Institute

Murmansk, Apatity, Russia

V. N. Shubin

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation

Moscow, Troitsk, Russia

A. M. Merzlyi

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. T. Yanakov

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Андреев М.Ю., Благовещенский Д.В., Выставной В.М., Мингалев В.С., Мингалева Г.И. Интерпретация экспериментальных данных распространения коротких радиоволн на трассе Санкт-Петербург – арх. Шпицберген // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 47. № 4. С. 534–542. 2007a.
  2. Андреев М.Ю., Мингалева Г.И., Мингалев В.С. Численное моделирование структуры высокоширотного ионосферного слоя F и прохождения через него коротких радиоволн в меридиональном направлении // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 47. № 4. С. 518–527. 2007б.
  3. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 528 с. 1988.
  4. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградова Е.Г., Понятов А.А. Сверхдальнее зондирование ионосферного канала с помощью ионозонда/пеленгатора с линейной частотной модуляцией сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 53. № 3. С. 176–187. 2010.
  5. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г., Вертоградова Е.Г., Кубатко С.В. Ионозонд-радиопеленгатор с линейной частотной модуляцией сигнала - новый инструмент для исследований ионосферы и распространения радиоволн сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 56. № 5. С. 287–306. 2013.
  6. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Скляревский М.С., Валов В.А. Наклонное зондирование ионосферы с помощью ионозонда-радиопеленгатора с линейной частотной модуляцией сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. Т. 59. № 11. С. 991–1003. 2016.
  7. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука, 304 c. 1980.
  8. Крашенинников И.В., Шубин В.Н. Частотная зависимость энергетических параметров волнового поля на предельной дальности односкачкового распространения радиоволн в условиях низкой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 2. C. 220–228. 2020. https://doi.org/10.31857/S001679402002008X
  9. Крашенинников И.В., Егоров И.Б. Формирование комбинированных модов в ионосферном прохождении радиоволн // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 2. С. 241–244. 2005.
  10. Крашенинников И.В., Павлова Н.М., Ситнов Ю.С. Модель IRI в задаче прогнозирования ионосферного прохождения радиоволн в условиях высокой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 6. С. 774–782. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017060050
  11. Крашенинников И.В., Гивишвили Г.В., Стаханова И.Г. Оценка критической частоты в задаче радиопросвечивания ионосферы с высокоорбитальных космических аппаратов в арктическом регионе // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 5. С. 669–675. 2018. https://doi.org/10.1134/S0016794018050097
  12. Людвиг В.А., Никишов В.В. Пассивная локация и противодействие системам наведения высокоточного оружия. М.: ЛЕНАНД, 256 с. 2021.
  13. Мингалев И.В., Суворова З.В., Шубин В.Н., Мерзлый А.М., Тихонов В.В., Талалаев А.Б., Мингалев В.С. Отличия прогнозов условий КВ-радиосвязи между передатчиком на средних широтах и приемником в арктическом регионе при использовании различных эмпирических моделей ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 4. С. 506–519. 2021. https://doi.org/10.31857/S001679402104009X
  14. Никишов Д.В., Никишов В.В. Система декаметровой связи через ионосферу / Патент Российской Федерации на изобретение № 2680312 от 20.02.2019 г.
  15. Шубин В.Н. Глобальная эмпирическая модель критической частоты F2-слоя ионосферы для спокойных геомагнитных условий // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 4. C. 450–462. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017040186
  16. Budden K.G. The propagation of radio waves. Cambridge: Cambridge University Press. 669 p. 1985.
  17. Shubin V.N. Global median model of the F2-layer peak height based on ionospheric radio-occultation and ground-based Digisonde observations // Adv. Space Res. V. 56. № 2. P. 916–928. 2015. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.05.029
  18. Shubin V.N., Karpachev A.T., Tsybulya K.G. Global model of the F2 layer peak height for low solar activity based on GPS radio-occultation data // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 104. P. 106–115. 2013. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.08.024

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».