книги из ГПНТБ / Курганов Р.А. Прогнозирование наклонного рассеивания радиоволн метеорными ионизациями

9. Независимость линейной электронной плотности следа от зенитного угла.

10. Допустимость цилиндрической аппроксимации эллипсоидов рассеивания.

Метеорный след считается регистрируемым в обоих приемных пунктах, если он касателен к зеркальным цилиндрам для обеих трасс (условие зеркальности отражения), если расстояние между зеркальными точ­ ками отражений rf</ — L , где /. — длина первой зоны Френеля (условие конечности длины следа), и если отражающие точки не выходят за пределы области, эффективно освещаемой приемными и передающими антеннами. При вышеуказанных упрощениях числен­ ность отражений, регистрируемых на трассе, пропор­ циональна площади "небесной сферы, метеоры радиан­ тов которой удовлетворяют условиям регистрации. Положение радианта на небесной сфере определяется координатами Хайнса [119], использованными также нами в 1.2.2. Для разносов в перпендикулярном к трас­ се направлении 2Д=10, 20, 40 км путем вычисления величины d для следов всех радиантов, т. е. для зна­ чений — ^ - < ф < + -^',0<(3<іг, определены участки

плоскости (ß, ф), для которых не удовлетворяется вто­ рое условие d*Cl — /...При вычислениях d предполо­ жено, что середины всех следов находятся в плоско­ сти, перпендикулярной оси трассы и проходящей че­ рез центр трассы. Плошадь вычисленного участка пропорциональна количеству метеорных следов, не регистрируемых одновременно в обоих приемных пунк­ тах. Если F— площадь плоскости (ß, ф), эффективно освещаемая антеннами на основной трассе (со ста-

ционарным приемным пунктом), то отношение г = ——

F

.есть относительная величина выигрыша при примене­ нии сдвоенного приема на разнесенные на расстояние 2Д приемные антенны. Величина выигрыша достигает 50% при увеличении разноса приемных антенн до 20 км. В июне 1963 г. на трассе София — Варнсдорф произведены измерения выигрыша при удалении 2-го приемного пункта на расстояние до 20 км от основ­ ного. Установленный в Софии передатчик излучал с Зтх элементной антенны Уда-Яги 200 ватт немодули-

140

рованной мощности на частоте 40,5 мггц. Амплитуд­ но-временные характеристики метеорных радиоотра­ жений, принятых специально калибруемыми по методу Карпинского [120] приемниками, регистрировались на лентах самописцев, протягиваемых со скоростью 6 см/мин. Одновременно на ленты наносились сигналы эталона времени-. При обработке измерялось время превышения отраженными сигналами уровня 1 мкв.

т

Выигрыш вычислялся по формуле t = 1 — 1 2 , где

•'min

Тп — суммарная длительность одновременного превы­ шения сигналами порогового уровня в обоих прием­ ных пунктах, Tmin — наименьшая из суммарных дли­ тельностей превышения порогового уровня сигналами в обоих приемных пунктах. Экспериментально изме­ ренные значения t с погрешностью менее 10% совпа­ дают со значениями t, полученными по эксперименту Чепуры [117]. Пересчет приведенных в [117] значений коэффициента корреляции К в t произведен по фор­ муле t = 1 — К.

Расчетные значения / = — всего на 20% выше со-

F

ответствующих экспериментальных.

Ввиду принятия при теоретическом анализе ряда принципиальных упрощений полученное соответствие расчетных и экспериментальных данных нельзя рас­ сматривать как критерий пригодности изложенной ме­ тодики расчета выигрыша для прогноза величины выигрыша для любых метеорных радиотрасс.

§ 3.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРИ ВРЕМЕНИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПРИ РАЗНЕСЕННОМ ПРИЕМЕ МЕТЕОРНЫХ РАДИООТРАЖЕНИЙ

Цель произведенных [121] исследований .заключа­ лась в установлении необходимой для контроля кор­ ректности методики прогноза экспериментальной за­ висимости величины коэффициента корреляции и сов­ падения для разных типов отражений от времени суток, уровня регистрации, наличия федингования и разноса приемных пунктов. Измерения были произве­ дены в январе 1969 г. на трассе КН яри мощности работающих на антенные системы типа 2 X 2Ш7 пере-

141

датчиков 1 кет и частоте излучения 41 мггц. Пере­ датчики были расположены в пунктах M и Б, разне­ сенных на 12,5 км, в направлении, перпендикулярном линии трассы. На приеме использовалась также ан­ тенная система типа 2 X 2Ш7. Сигналы с приемной антенны после усиления двумя каналами, состоящими из общего УКВ конвертора и двух радиоприемников Р-250М, детектировались с разной полярностью и по­ ступали через переключатель (реле РП-4, работающее с частотой 50 гц) на однолучевой фотоиндикатор. В индикаторе применена непрерывная протяжка фо­ топленки и поперечная развертка луча осциллографа. Длительность развертки луча 2 сек. Точность съема данных с фотопленки не хуже одной сотой секунды. Предварительно была произведена калибровка обоих каналов по величине критической амплитуды Л к р для привязки уровней регистрации на обоих каналах к одинаковой величине минимальной регистрируемой электронной плотности. На рис. 49 приведены графики суточного хода коэффициента корреляции и совпаде­

отношение длительности одновременного превышения порогового уровня сигналами обоих передатчиков к длительности превышения порогового уровня сигна­ лами передатчика пункта Б или М. Обращает на себя внимание противофазность суточного хода коэффи­ циентов M к К для обоих трасс. Рост величины К и M для одной трассы соответствует уменьшению ве­ личины К и M для другой. Эта закономерность есть следствие случайности положения в пространстве за­ регистрированных за данный час метеорных следов и наличия разноса передатчиков, приводящих к нетож­ дественности наблюдаемого суточного хода числен­ ности и коэффициента заполнения для обоих трасс. Особенности суточного хода К и M не зависят от уровня регистрации. Приведенные на рис. 49 значения

142

2U-25-26 анкря Ш9г

У. 42 мкв

ствующие 90% доверительной вероятности. Часовые значения К и M вследствие изменения от часа к часу процентного вклада отражений равного типа и вклада федингующих отражений имеют значительно большую дисперсию. На рис. 50 приведены усредненные по 9- ти дням наблюдений графики суточного хода часовых значений К и M для трех типов отражений. Среднее значение коэффициента корреляции для отражений первого типа 31%, 2-го типа —54%, 3-го типа —39%. Среднее значение коэффициента совпадения для отра­

143

типа порядка 19%, 2-го типа —40%, 3-го типа —41%,

ражений 1-го типа, 65% —2-го типа и 83% —3-го типа будут внесены федингующими отражениями с перио­ дом фединга, являющимся функцией длительности отражения. На рис. 51 представлена зависимость К и M от уровня регистрации или минимальной регистри­

показателя пороговой зависимости коэффициента кор­ реляции и коэффициента совпадения равно 0. Наличие незначительной дисперсии К и M относительно сред­ него обусловлено случайностью вклада отражений разного типа и вклада федингующих отражений. Наи­

марную длительность федингующих отражений порядка 60—65%. Как было отмечено выше, наличие этого вклада уменьшает величину коэффициента совпадения

для передачи информации потери существенно воз­

метрами федингующего сигнала передача информации через эти сигналы вообще окажется невозможной.

кч-еаг

842 метеора

•4Û 5020-

ю-

'Рис. 53.

Сдругой стороны, применение на каждом из 2-х*'раз- несенных приемных пунктов сдвоенного приема на пространственно разнесенные антенны может несколь­ ко увеличить время передачи информации, что хорошо иллюстрируется, приведенным на рис. 54, графиком

сигналом порогового уровня на одном приемном^пункте

19•

1.8•

II­ IS15

/4

У.З

il U to

корреляция фазы федингующих сигналов, может повы­ сить это отношение почти до 2-х.

§ 3.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОТЕРИ ВРЕМЕНИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПРИ РАЗНЕСЕННОМ ПРИЕМЕ МЕТЕОРНЫХ РАДИООТРАЖЕНИЙ

Для прогноза потерь времени передачи информа­ ции за счет разнесенного приема при работе трасс метеорной радиосвязи по кольцу необходимо рассчи­ тать часовое число и суммарную длительность превы­ шения порогового уровня метеорными отражениями в основном приемном пункте трассы, а затем рассчи­ тать, какая часть этих отражений превысит порого­ вый уровень в дополнительном приемном пункте и рассчитать длительность одновременного превышения сигналами порогового уровня в обоих приемных пунктах.

Расчет ведется изложенным в 1.2.3 методом вы­ числения объемной плотности отражающих точек до

148

149