Ионозонд
Ионозонд , , или чирпзонд — специальный радар для исследования ионосферы . Основная технология ионозонда была изобретена в 1925 году Грегори Брейтом и Мерлом А. Тюве. [1] и получил дальнейшее развитие в конце 1920-х годов рядом выдающихся физиков, включая Эдварда Виктора Эпплтона . Термин ионосфера и, следовательно, этимология его производных были предложены Робертом Уотсоном-Ваттом .
Компоненты
[ редактировать ]Ионозонд состоит из:
- Высокочастотный (КВ) радиопередатчик , автоматически настраиваемый в широком диапазоне. Обычно диапазон частот составляет 0,5–23 МГц или 1–40 МГц, хотя обычно развертка ограничивается примерно 1,6–12 МГц.
- Следящий ВЧ-приемник, который может автоматически отслеживать частоту передатчика.
- Антенна с подходящей диаграммой направленности, которая хорошо передает сигнал вертикально вверх и эффективна во всем используемом диапазоне частот.
- Цифровые схемы управления и анализа данных.
Передатчик сканирует весь или часть ВЧ диапазона частот, передавая короткие импульсы. Эти импульсы отражаются в различных слоях ионосферы на высотах 100–400 км (60–250 миль), а их эхо-сигналы принимаются приемником и анализируются системой управления. Результат отображается в виде ионограммы — графика зависимости высоты отражения (фактически времени между передачей и приемом импульса) в зависимости от несущей частоты .
Ионозонд используется для определения оптимальных рабочих частот для радиовещания или двусторонней связи в диапазоне высоких частот.
Ионограмма
[ редактировать ]
Ионограмма — это отображение данных , полученных ионозондом; технически говоря, можно назвать данные, используемые для отображения, ионограммой, но часто это просто подразумевается. Это график виртуальной высоты ионосферы в зависимости от частоты. Ионограммы часто преобразуют в профили электронной плотности. Земли, Данные ионограмм могут быть использованы для измерения изменений в ионосфере вызванных явлениями космической погоды .
Обратите внимание, что на ионограмме выше легенду можно более четко понять как «Vx-» и «Vx+», заменяющие соответственно «X-» и «X+». Они относятся к вертикальному отражению экстраординарного типа. «Во-» и «Во+» относятся к Обычному отражению. Обычно отраженная волна – это та, которая ведет себя так, как будто геомагнитного поля нет.
ARTIST — это программа, используемая для «масштабирования» (выведения или расчета) значений характеристических параметров, показанных в таблице слева. Здесь показана версия «5», последняя по состоянию на март 2022 года. Ion2Png — это программа, используемая для создания изображения ионограммы.
Чирп-передатчик
[ редактировать ]Передатчик чирпа — это коротковолновый сканирует ВЧ- радиоспектр радиопередатчик, который регулярно . Если кто-то контролирует определенную частоту, то щебет слышен (в режиме CW или SSB при прохождении сигнала ). Помимо их использования для исследования свойств ионосферы , [2] эти передатчики также используются в загоризонтных радиолокационных системах. [3]
Анализ существующих передатчиков был проведен с использованием технологии SDR . [4] Для лучшей идентификации передатчиков ЛЧМ используются следующие обозначения: <частота повторения (с)>:<смещение ЛЧМ (с)>, где частота повторения — это время между двумя развертками в секундах, а смещение ЛЧМ — время первого развертка от 0 МГц через полный час в секундах. Если начальная частота больше 0 МГц, время смещения можно линейно экстраполировать до 0 МГц. [2]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ ФК Джадд, G2BCX (1987). Распространение радиоволн (ВЧ-диапазоны) . Лондон: Хайнеманн. стр. 12–20, 27–37. ISBN 978-0-434-90926-1 .
{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Питер Мартинес, G3PLX: импульсы и распространение ВЧ http://jcoppens.com/radio/prop/g3plx/index.en.php
- ^ Справочник по радиолокации (М. Скольник) http://www.helitavia.com/skolnik/Skolnik_chapter_24.pdf
- ^ Питер-Тьерк де Бур, PA3FWM: Чирп-сигналы анализируются с использованием SDR http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/chirps/
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дэвис, Кеннет (1990). Ионосферное радио . Серия IEE «Электромагнитные волны» № 31. Лондон, Великобритания: Peter Peregrinus Ltd/Институт инженеров-электриков. стр. 93–111. ISBN 978-0-86341-186-1 .
- Гвин Уильямс, G4FKH (май 2009 г.). «Интерпретация цифровых ионограмм». РадКом . 85 (5): 44–46.
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - Брейт, Г.; Туве, Массачусетс (1926). «Проверка существования проводящего слоя». Физический обзор . 28 (3): 554–575. Бибкод : 1926PhRv...28..554B . дои : 10.1103/PhysRev.28.554 .
- Эпплтон, Э.В. (январь 1931 г.). «Время беспроводного эха, использование телевидения и передачи изображений». Беспроводной мир (14): 43–44.
- http://www.ngdc.noaa.gov/stp/IONO/ionogram.html Национальный центр геофизических данных
- Гвин Уильямс, G4FKH (май 2009 г.). «Интерпретация цифровых ионограмм». РадКом . 85 (5): 44–46.
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Внешние ссылки
[ редактировать ]- http://www.ngdc.noaa.gov/stp/iono/ionogram.html : Портал NOAA Ionosonde для информационных услуг и услуг данных.
- http://www.ngdc.noaa.gov/stp/IONO/Dynasonde/ : NOAA Dynasonde: исследование ионосферы в реальном времени с использованием передовых методов анализа и методов анализа прототипов.
- http://aintel.bi.ehu.es/chirps-data/chirps.html
- http://ulcar.uml.edu/digisonde.html : Центр атмосферных исследований Лоуэлла, Массачусетс, США.
- http://ulcar.uml.edu/stationlist.html : список станций Ионозонда (частичный) по местоположению.
- http://car.uml.edu/common/DIDBFastStationList : список станций быстрого доступа DIDBase.
- http://www.iono.noa.gr : Национальная обсерватория Афин, Греция.
- http://www.sil.sk.ca/content/cadi : Канадский усовершенствованный цифровой ионозонд (CADI)