Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций

В ходе 5-й Украинской антарктической экспедиции исследована возможность проведения радиоокеанографических измерений параметров взволнованной морской поверхности по сигналам КВ вещательных станций. Эксперименты проведены на борту научно-исследовательского судна “Горизонт”. В спектрах сигналов, рассея...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2001
Автори:	Кащеев, С.Б., Ямпольский, Ю.М., Зализовский, А.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Радіоастрономічний інститут НАН України 2001
Назва видання:	Радиофизика и радиоастрономия
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122227
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций / С.Б. Кащеев, Ю.М. Ямпольский, А.В. Зализовский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 1. — С. 79-88. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-122227
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1222272025-02-23T19:44:23Z Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций Bistatic Sounding of the Sea Surface by Signals from HF Broadcasting Stations Кащеев, С.Б. Ямпольский, Ю.М. Зализовский, А.В. В ходе 5-й Украинской антарктической экспедиции исследована возможность проведения радиоокеанографических измерений параметров взволнованной морской поверхности по сигналам КВ вещательных станций. Эксперименты проведены на борту научно-исследовательского судна “Горизонт”. В спектрах сигналов, рассеянных морской поверхностью, зарегистрированы брэгговские максимумы первого порядка. Построена модель, включающая “подсветку” морской поверхности ионосферной (пространственной) модой, резонансное рассеяние на гравитационной компоненте морского волнения и прием рассеянного сигнала в виде поверхностной волны. Показана возможность азимутальной избирательности за счет частотной селекции. Предложена методика измерения углов места ионосферной волны по частотному сдвигу брэгговских максимумов. Під час 5-ї Української антарктичної експедиції досліджено можливість проведення радіоокеанографічних вимірювань параметрів морської поверхні, що хвилюється, за допомогою сигналів КХ широкомовних радіостанцій. Експерименти проведено на борту науково-дослідного судна “Горизонт”. У спектрах сигналів, що розсіяні морською поверхнею, зареєстровано бреггівські максимуми першого порядку. Побудовано модель, що розглядає “підсвічення” морської поверхні іоносферною (просторовою) модою та резонансне розсіяння на гравітаційній компоненті морського хвилювання і прийом розсіяного сигналу у вигляді поверхневої хвилі. Показано можливість азимутальної селекції за рахунок частотної селекції. Запропоновано методику вимірювання кутів місця іоносферної хвилі за частотним зсувом бреггівських максимумів. During the 5-th Ukrainian Antarctic expedition the possibility was investigated of performing remote measurements of sea surface parameters with the use of signals from HF broadcasting radios. The experiments were carried out on board of the research vessel Gorizont . First order Bragg peaks were recorded in the spectra of the HF signals scattered from the sea. The model used for interpretation involves illumination of the sea surface by the spatial mode, resonant scattering of the ground mode from the sea gravity wave component, and reception of the scattered signal as the surface wave. The possibility of angular (azimuth) selection owing to the frequency resolution has been demonstrated. A method of measuring the elevation angle of arrival of the ionospheric wave per the frequency shift of Bragg peaks is proposed. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Украины (НИР “Антарктида”, 2М/118), а также при частичной поддержке УНТЦ в рамках проекта № 827. 2001 Article Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций / С.Б. Кащеев, Ю.М. Ямпольский, А.В. Зализовский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 1. — С. 79-88. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122227 621.396.967 ru Радиофизика и радиоастрономия application/pdf Радіоастрономічний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	В ходе 5-й Украинской антарктической экспедиции исследована возможность проведения радиоокеанографических измерений параметров взволнованной морской поверхности по сигналам КВ вещательных станций. Эксперименты проведены на борту научно-исследовательского судна “Горизонт”. В спектрах сигналов, рассеянных морской поверхностью, зарегистрированы брэгговские максимумы первого порядка. Построена модель, включающая “подсветку” морской поверхности ионосферной (пространственной) модой, резонансное рассеяние на гравитационной компоненте морского волнения и прием рассеянного сигнала в виде поверхностной волны. Показана возможность азимутальной избирательности за счет частотной селекции. Предложена методика измерения углов места ионосферной волны по частотному сдвигу брэгговских максимумов.
format	Article
author	Кащеев, С.Б. Ямпольский, Ю.М. Зализовский, А.В.
spellingShingle	Кащеев, С.Б. Ямпольский, Ю.М. Зализовский, А.В. Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций Радиофизика и радиоастрономия
author_facet	Кащеев, С.Б. Ямпольский, Ю.М. Зализовский, А.В.
author_sort	Кащеев, С.Б.
title	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
title_short	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
title_full	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
title_fullStr	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
title_full_unstemmed	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
title_sort	двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций
publisher	Радіоастрономічний інститут НАН України
publishDate	2001
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122227
citation_txt	Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций / С.Б. Кащеев, Ю.М. Ямпольский, А.В. Зализовский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 1. — С. 79-88. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
series	Радиофизика и радиоастрономия
work_keys_str_mv	AT kaŝeevsb dvuhpozicionnoezondirovaniemorskojpoverhnostisignalamikorotkovolnovyhradioveŝatelʹnyhstancij AT âmpolʹskijûm dvuhpozicionnoezondirovaniemorskojpoverhnostisignalamikorotkovolnovyhradioveŝatelʹnyhstancij AT zalizovskijav dvuhpozicionnoezondirovaniemorskojpoverhnostisignalamikorotkovolnovyhradioveŝatelʹnyhstancij AT kaŝeevsb bistaticsoundingoftheseasurfacebysignalsfromhfbroadcastingstations AT âmpolʹskijûm bistaticsoundingoftheseasurfacebysignalsfromhfbroadcastingstations AT zalizovskijav bistaticsoundingoftheseasurfacebysignalsfromhfbroadcastingstations
first_indexed	2025-11-24T16:34:02Z
last_indexed	2025-11-24T16:34:02Z
_version_	1849690205613719552
fulltext	Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1, ñòð. 79-88 © Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé, 2001 ÓÄÊ 621.396.967 Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ñèãíàëàìè êîðîòêîâîëíîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé Ðàäèîàñòðîíîìè÷åñêèé èíñòèòóò ÍÀÍ Óêðàèíû, Óêðàèíà, 61002, ã. Õàðüêîâ, óë. Êðàñíîçíàìåííàÿ, 4 E-mail: zaliz@rian.kharkov.ua Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 16 ÿíâàðÿ 2001 ã. Â õîäå 5-é Óêðàèíñêîé àíòàðêòè÷åñêîé ýêñïåäèöèè èññëåäîâàíà âîçìîæíîñòü ïðîâåäåíèÿ ðàäèîîêåàíîãðàôè÷åñêèõ èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ âçâîëíîâàííîé ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ïî ñèã- íàëàì ÊÂ âåùàòåëüíûõ ñòàíöèé. Ýêñïåðèìåíòû ïðîâåäåíû íà áîðòó íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñ- êîãî ñóäíà �Ãîðèçîíò�. Â ñïåêòðàõ ñèãíàëîâ, ðàññåÿííûõ ìîðñêîé ïîâåðõíîñòüþ, çàðåãèñòðè- ðîâàíû áðýããîâñêèå ìàêñèìóìû ïåðâîãî ïîðÿäêà. Ïîñòðîåíà ìîäåëü, âêëþ÷àþùàÿ �ïîäñâåò- êó� ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè èîíîñôåðíîé (ïðîñòðàíñòâåííîé) ìîäîé, ðåçîíàíñíîå ðàññåÿíèå íà ãðàâèòàöèîííîé êîìïîíåíòå ìîðñêîãî âîëíåíèÿ è ïðèåì ðàññåÿííîãî ñèãíàëà â âèäå ïîâåðõ- íîñòíîé âîëíû. Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü àçèìóòàëüíîé èçáèðàòåëüíîñòè çà ñ÷åò ÷àñòîòíîé ñå- ëåêöèè. Ïðåäëîæåíà ìåòîäèêà èçìåðåíèÿ óãëîâ ìåñòà èîíîñôåðíîé âîëíû ïî ÷àñòîòíîìó ñäâèãó áðýããîâñêèõ ìàêñèìóìîâ. Ï³ä ÷àñ 5-¿ Óêðà¿íñüêî¿ àíòàðêòè÷íî¿ åêñïåäèö³¿ äîñë³äæåíî ìîæëèâ³ñòü ïðîâåäåííÿ ðàä³î- îêåàíîãðàô³÷íèõ âèì³ðþâàíü ïàðàìåòð³â ìîðñüêî¿ ïîâåðõí³, ùî õâèëþºòüñÿ, çà äîïîìîãîþ ñèã- íàë³â ÊÕ øèðîêîìîâíèõ ðàä³îñòàíö³é. Åêñïåðèìåíòè ïðîâåäåíî íà áîðòó íàóêîâî-äîñë³äíîãî ñóäíà �Ãîðèçîíò�. Ó ñïåêòðàõ ñèãíàë³â, ùî ðîçñ³ÿí³ ìîðñüêîþ ïîâåðõíåþ, çàðåºñòðîâàíî áðåãã³âñüê³ ìàêñèìóìè ïåðøîãî ïîðÿäêó. Ïîáóäîâàíî ìîäåëü, ùî ðîçãëÿäàº �ï³äñâ³÷åííÿ� ìîðñüêî¿ ïîâåðõí³ ³îíîñôåðíîþ (ïðîñòîðîâîþ) ìîäîþ òà ðåçîíàíñíå ðîçñ³ÿííÿ íà ãðàâ³òàö³éí³é êîìïî- íåíò³ ìîðñüêîãî õâèëþâàííÿ ³ ïðèéîì ðîçñ³ÿíîãî ñèãíàëó ó âèãëÿä³ ïîâåðõíåâî¿ õâèë³. Ïîêàçàíî ìîæëèâ³ñòü àçèìóòàëüíî¿ ñåëåêö³¿ çà ðàõóíîê ÷àñòîòíî¿ ñåëåêö³¿. Çàïðîïîíîâàíî ìåòîäèêó âèì³- ðþâàííÿ êóò³â ì³ñöÿ ³îíîñôåðíî¿ õâèë³ çà ÷àñòîòíèì çñóâîì áðåãã³âñüêèõ ìàêñèìóì³â. Ââåäåíèå Áåñêîíòàêòíûå èññëåäîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ ìîðñêîãî âîëíåíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàäèî- ëîêàöèîííûõ ñòàíöèé ÓÊÂ è ÊÂ äèàïàçîíîâ áûëè íà÷àòû ïîä ðóêîâîäñòâîì Ñ. ß. Áðàóäå â Àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû îêîëî ïîëóâåêà íà- çàä [1]. Èññëåäîâàëèñü àìïëèòóäíî-âðåìåííûå è ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè îáðàòíî ðàñ- ñåÿííîãî ñèãíàëà. Â ïîëó÷åííûõ ñïåêòðàõ áûëî îáíàðóæåíî äâà ÿðêî âûðàæåííûõ ïèêà, ñèì- ìåòðè÷íî ñìåùåííûõ îòíîñèòåëüíî íåñóùåé ÷àñòîòû. Èçâåñòíîå ôèçè÷åñêîå îáúÿñíåíèå ýòèõ ìàêñèìóìîâ ïðåäëîæèë Êðîìáè [2]: îñ- íîâíàÿ ýíåðãîíåñóùàÿ êîìïîíåíòà ýõî-ñèãíà- ëà ôîðìèðóåòñÿ çà ñ÷åò ðåçîíàíñíîãî îáðàò- íîãî ðàññåÿíèÿ íà ìîðñêèõ âîëíàõ, äëèíà êî- òîðûõ â äâà ðàçà ìåíüøå äëèíû îáëó÷àþùèõ ðàäèîâîëí. Ïèêè ïîëó÷èëè íàçâàíèå ìàêñè- ìóìîâ ïåðâîãî ïîðÿäêà èëè, ïî àíàëîãèè ñ îïòèêîé, áðýããîâñêèõ. Ïîñêîëüêó ê ÊÂ äèà- ïàçîíó îòíîñÿòñÿ ðàäèîâîëíû äëèíîé 10 100λ = ÷ ì, îòâåòñòâåííûìè çà ðàññåÿíèå ïåðâîãî ïîðÿäêà ÿâëÿþòñÿ ìîðñêèå âîëíû äëèíîé 5 50Λ = ÷ ì, ò. å. ãðàâèòàöèîííûå Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé 80 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 âîëíû. Äèñïåðñèîííîå óðàâíåíèå îäíîçíà÷- íî ñâÿçûâàåò ñêîðîñòü è äëèíó ìîðñêèõ âîëí, à äîïëåðîâñêèé ñäâèã ìàêñèìóìà ðàññåÿííî- ãî ñèãíàëà BF ± îòíîñèòåëüíî íåñóùåé ÷àñòî- òû f çàïèñûâàåòñÿ â âèäå: 2 ,BF g g± = ± πλ = ± πΛ (1) ãäå g � óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ, çíàê ïëþñ ñîîòâåòñòâóåò äâèæåíèþ ðàññåèâàþùèõ âîëí ê íàáëþäàòåëþ, à çíàê ìèíóñ � îò íàáëþ- äàòåëÿ. Â ðåçóëüòàòå êîìïëåêñíûõ ñòàòèñòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé áûëè óñòàíîâëåíû ñâÿçè ìåæ- äó ñîñòîÿíèåì ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè è ñïåê- òðîì ðàññåÿííîãî ñèãíàëà. Îíè ñâîäÿòñÿ ê ñëåäóþùåìó. Â îòêðûòîì îêåàíå àìïëèòóäà ïðåâàëèðóþ- ùåãî áðýããîâñêîãî ìàêñèìóìà ïðè 30λ ≤ ì ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò èíòåíñèâíîñòè âîë- íåíèÿ. Ñîîòíîøåíèå àìïëèòóä ìàêñèìóìîâ ïåðâîãî ïîðÿäêà çàâèñèò îò íàïðàâëåíèÿ âåòðà, äåéñòâóþùåãî íà ðàññåèâàþùóþ ïëîùàäêó. Ñäâèã ïî ÷àñòîòå îáîèõ ìàêñèìóìîâ ïåðâîãî ïîðÿäêà íà îäíó è òó æå âåëè÷èíó îòíîñèòåëü- íî íåñóùåé ñâèäåòåëüñòâóåò î íàëè÷èè â ïðå- äåëàõ ðàññåèâàþùåé ïëîùàäêè ïîâåðõíîñòíî- ãî òå÷åíèÿ èëè âåòðîâîãî ñíîñà âîëíåíèÿ. Ñïåêòð îòðàæåíèé âûñøèõ ïîðÿäêîâ íåñåò èíôîðìàöèþ îá èíòåíñèâíîñòè âîëíåíèÿ. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî îí ôîðìèðóåòñÿ â ðåçóëü- òàòå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ áîëåå äëèííûìè ìîðñ- êèìè âîëíàìè, ÷åì âîëíû, îòâåòñòâåííûå çà ðàññåÿíèå ïåðâîãî ïîðÿäêà. Â áîëüøèíñòâå èçâåñòíûõ ðàáîò, ïîñâÿ- ùåííûõ ðàäèîîêåàíîãðàôè÷åñêèì èññëåäîâà- íèÿì â ÊÂ äèàïàçîíå, ïðèìåíÿåòñÿ îäíîïî- çèöèîííàÿ ñõåìà ïîñòðîåíèÿ ÐËÑ. Ñòàíöèÿ ìîæåò èñïîëüçîâàòü ïîâåðõíîñòíóþ ýëåêòðî- ìàãíèòíóþ âîëíó è ðàçìåùàòüñÿ êàê íà áåðå- ãó [3], òàê è íà ñóäíå [4]. Äàëüíîñòü äåéñòâèÿ ÐËÑ ïîâåðõíîñòíîé âîëíû çàâèñèò îò ðàáî- ÷åé ÷àñòîòû, ìîùíîñòè è, êàê ïðàâèëî, ñî- ñòàâëÿåò íåñêîëüêî äåñÿòêîâ êèëîìåòðîâ. Åñëè ñòàíöèÿ ðàçìåùàåòñÿ íà ñóäíå, îêåàíî- ãðàôè÷åñêèå ïàðàìåòðû ìîãóò èçìåðÿòüñÿ â îòêðûòîì ìîðå íà çíà÷èòåëüíîì ðàññòîÿíèè îò áåðåãà, ïðè÷åì íåêîíòàêòíûå ìåòîäû ìîæ- íî ñîïîñòàâëÿòü ñ âèçóàëüíûìè è êîíòàêòíû- ìè èçìåðåíèÿìè è òàêèì îáðàçîì ïðîâîäèòü êàëèáðîâêó è êîððåêòèðîâêó. Îäíàêî â ýòîì ñëó- ÷àå èññëåäîâàòåëè ñòàëêèâàþòñÿ ñ äîïîëíèòåëü- íûìè ïðîáëåìàìè. Îíè ñâÿçàíû ñ ðàçìåùåíè- åì íà ñóäíå ñðàâíèòåëüíî ãðîìîçäêèõ íàïðàâ- ëåííûõ àíòåíí ÊÂ äèàïàçîíà è íåîáõîäèìîñ- òüþ óñòðàíåíèÿ âëèÿíèÿ íà äèàãðàììó íàïðàâ- ëåííîñòè ìíîãî÷èñëåííûõ êîðàáåëüíûõ ìåòàë- ëè÷åñêèõ íàäñòðîåê, à òàêæå íåñòàáèëüíîñòåé ñêîðîñòè õîäà è êóðñà ñóäíà [4]. Èçâåñòíû òàêæå óíèêàëüíûå ÐËÑ ÊÂ äèà- ïàçîíà, íàïðèìåð, çàãîðèçîíòíûå ëîêàòîðû [5]. Îíè èñïîëüçóþò ïðîñòðàíñòâåííóþ ýëåêòðî- ìàãíèòíóþ âîëíó è ïîçâîëÿþò ïîëó÷àòü îêåà- íîãðàôè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â ïðåäåëàõ äàëü- íîñòè îäíîñêà÷êîâîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ, îò ñîòåí äî òûñÿ÷ êèëîìåòðîâ. Îäíàêî çà ñ÷åò èñêàæåíèé, âíîñèìûõ èîíîñôåðíûì êàíàëîì, òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ìîðñêîãî âîëíåíèÿ â ýòîì ñëó÷àå óñòóïàåò òî÷íîñòè ñòàíöèé ïîâåðõíîñòíîé âîëíû. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäëîæåí è ðàññìîò- ðåí ãèáðèäíûé âàðèàíò ïîñòðîåíèÿ äâóõïî- çèöèîííîé îêåàíîãðàôè÷åñêîé ÐËÑ ÊÂ äèà- ïàçîíà, â êîòîðîì â êà÷åñòâå ïåðåäàò÷èêà èñ- ïîëüçóåòñÿ âåùàòåëüíàÿ ñòàíöèÿ, à ïðèåìíî- îáðàáàòûâàþùèé êîìïëåêñ óñòàíîâëåí íà ñóäíå. Â òàêîì âàðèàíòå ñîâìåñòíî èñïîëü- çóþòñÿ ïðîñòðàíñòâåííàÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ âîëíà � äëÿ �ïîäñâåòêè� ìîðñêîé ïîâåðõíîñ- òè, è ïîâåðõíîñòíàÿ âîëíà � äëÿ ïðèåìà ðàñ- ñåÿííîãî ñèãíàëà. Ýòà ñõåìà ïîñòðîåíèÿ ÐËÑ, áóäó÷è çíà÷èòåëüíî ïðîùå îäíîïîçèöèîííî- ãî âàðèàíòà, óñòàíîâëåííîãî íà ñóäíå, òàêæå ïîçâîëÿåò ñîâìåùàòü íåêîíòàêòíûå è êîíòàê- òíûå èçìåðåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ìîðñêîé ïîâåðõ- íîñòè íà áîëüøèõ ðàññòîÿíèÿõ îò áåðåãà. Ïðè ýòîì, â îòëè÷èå îò îäíîïîçèöèîííîãî âàðè- àíòà, îíà â ïðèíöèïå ïîçâîëÿåò ïàðàëëåëüíî èññëåäîâàòü ïîâåäåíèå ìîðñêèõ âîëí äëèíîé îò 5 äî 50 ì. Â õîäå 5-é Óêðàèíñêîé àíòàðêòè÷åñêîé ýê- ñïåäèöèè áûëè ïðîâåäåíû èñïûòàíèÿ äâóõ- ïîçèöèîííîé ÐËÑ. Ïðèâåäåííûå â ñòàòüå ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èçìåðåíèé ñïåêòðà ðàññåÿííîãî ìîðåì ñèãíàëà äåìîíñò- ðèðóþò ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñòàíöèè è âîçìîæ- Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ñèãíàëàìè êîðîòêîâîëíîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé 81Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 íîñòü èçìåðÿòü ñ åå ïîìîùüþ íåêîòîðûå îêå- àíîãðàôè÷åñêèå ïàðàìåòðû. Ðàçðàáîòàíà ìîäåëü, îïèñûâàþùàÿ ñïåêòð ðàññåÿííîãî ìîðåì ñèãíàëà â äâóõïîçèöèîí- íîì âàðèàíòå. Ñðàâíåíèå ñ ðåçóëüòàòàìè ýêñ- ïåðèìåíòà ïîêàçàëî êà÷åñòâåííîå ñîâïàäåíèå ïîëó÷åííûõ è ìîäåëüíûõ ñïåêòðîâ. Àïïàðàòóðà è ìåòîäèêà ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà Íà çåìíîì øàðå ïîñòîÿííî ðàáîòàþò îêî- ëî 6000 âåùàòåëüíûõ ñòàíöèé ÊÂ äèàïàçîíà. Íà âîëíàõ äëèíîé îò 10 äî 50 ìåòðîâ îíè îáåñïå÷èâàþò ïåðåäà÷ó èíôîðìàöèè ïðàêòè- ÷åñêè ïî âñåé ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ñïåêòð èç- ëó÷àåìîãî ñèãíàëà â ðåæèìå àìïëèòóäíîé ìî- äóëÿöèè ñîñòîèò èç ñòàáèëüíîé ïî ÷àñòîòå íå- ñóùåé (îòíîñèòåëüíàÿ íåñòàáèëüíîñòü ñîâðå- ìåííûõ ÊÂ ñòàíöèé îáû÷íî íå áîëåå 710− ) è äâóõ ðàñïîëîæåííûõ ñèììåòðè÷íî îòíîñè- òåëüíî íåå ìîäóëÿöèîííûõ ïîëîñ çâóêîâûõ ÷àñòîò. Èíòåðâàë îò íåñóùåé äî íèæíåé ìî- äóëèðóþùåé ÷àñòîòû ( 30 50÷ Ãö â çàâèñè- ìîñòè îò îñîáåííîñòåé ïåðåäàò÷èêà è õàðàê- òåðà ïåðåäà÷è) ÿâëÿåòñÿ �÷èñòûì�. Ïî íàøèì îöåíêàì óðîâåíü øóìîâ ïåðåäàò÷èêà â ïîëî- ñå 0.1 Ãö íà ÷àñòîòàõ 5 10÷ Ãö íèæå íåñó- ùåé íå ìåíåå ÷åì íà 60 äÁ. Îñîáåííîñòè ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ âåùàòåëüíûõ ñòàíöèé ïî- çâîëÿþò, ïîñëå âûäåëåíèÿ óçêîïîëîñíûì ôèëüòðîì ïîëîñû øèðèíîé ïîðÿäêà 20 Ãö, ïðîâîäèòü âáëèçè íåñóùåé ñïåêòðàëüíûé àíà- ëèç ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì, ôàêòè÷åñêè ïðå- îáðàçóÿ ïñåâäîñëó÷àéíîå èçëó÷åíèå â êâàçè- ìîíîõðîìàòè÷åñêîå. Òàêîå ïðåîáðàçîâàíèå ðàíåå ïîçâîëèëî ðàçðàáîòàòü (ñ ó÷àñòèåì àâ- òîðîâ íàñòîÿùåé ñòàòüè) íåñêîëüêî ìåòîäèê êâàçèìîíîõðîìàòè÷åñêîãî çîíäèðîâàíèÿ èîíîñôåðû íà îäíîñêà÷êîâûõ ðàäèîòðàññàõ ñðåäíåé ïðîòÿæåííîñòè íà ÷àñòîòàõ íèæå, âûøå è âáëèçè ìàêñèìàëüíî ïðèìåíèìûõ ÷àñòîò fÌÏ× [6, 7, 8]. Çàìåòèì, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ (1) íàèáîëü- øèé ÷àñòîòíûé ñäâèã áðåããîâñêîãî ìàêñèìó- ìà ïåðâîãî ïîðÿäêà íå ïðåâîñõîäèò 0.6 Ãö äëÿ âåðõíåé ãðàíèöû ÊÂ äèàïàçîíà. Ìíîãîëåòíèå èññëåäîâàíèÿ ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê èîíîñôåðíûõ ñèãíàëîâ íà îäíîñêà÷êîâûõ ðà- äèîëèíèÿõ, ïðîâîäèâøèåñÿ ñ ó÷àñòèåì àâòî- ðîâ, ïîêàçàëè, ÷òî â óñëîâèÿõ íåâîçìóùåííîé èîíîñôåðû äëÿ îäíîìîäîâîãî ðåæèìà ðàñïðî- ñòðàíåíèÿ (ìîäà 21F ) õàðàêòåðíîå óøèðåíèå íåñóùåé íå ïðåâûøàåò 0.5 Ãö íà óðîâíå 40− äÁ. Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ ëîêàöèè ìîðñ- êîé ïîâåðõíîñòè ìîæíî èñïîëüçîâàòü êâàçè- ìîíîõðîìàòè÷åñêèé ðåæèì èçëó÷åíèÿ âåùà- òåëüíûõ ñòàíöèé, âûäåëÿÿ ïðèåìíûì óñòðîé- ñòâîì óçêóþ ïîëîñó âáëèçè íåñóùåé ÷àñòîòû. Ýêñïåðèìåíòàëüíûé ïðèåìíî-îáðàáàòûâà- þùèé êîìïëåêñ äâóõïîçèöèîííîé ÐËÑ áûë óñòàíîâëåí íà íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêîì ñóä- íå �Ãîðèçîíò�. Îí ñîñòîÿë èç àíòåííî-ôèäåð- íîé ñèñòåìû, ñîáñòâåííî êîãåðåíòíîãî äîï- ëåðîâñêîãî ïðèåìíèêà è ñèñòåìû îáðàáîòêè. Àíòåííà êîìïëåêñà îáåñïå÷èâàëà ïðèåì ðàñ- ñåÿííîãî ìîðñêîé ïîâåðõíîñòüþ ñèãíàëà, êî- òîðûé ðàñïðîñòðàíÿëñÿ ïîä ñêîëüçÿùèìè óã- ëàìè íàä õîðîøî ïðîâîäÿùåé ïîâåðõíîñòüþ â âèäå âåðòèêàëüíî ïîëÿðèçîâàííîé ýëåêòðî- ìàãíèòíîé ïîâåðõíîñòíîé âîëíû. Â êà÷åñòâå àíòåííû áûë èñïîëüçîâàí íåñèììåòðè÷íûé âåðòèêàëüíûé âèáðàòîð, ðîëü çàçåìëåíèÿ âû- ïîëíÿë êîðïóñ ñóäíà. Ïðèìåíåíèå ñëàáîíàï- ðàâëåííîé àíòåííû, ñ îäíîé ñòîðîíû, çíà÷è- òåëüíî óïðîùàåò êîìïëåêñ, ñ äðóãîé � íå ïî- çâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü àçèìóòàëüíóþ ñåëåê- öèþ. Íèæå áóäåò ïîêàçàíî, ÷òî ïðè äâóõïî- çèöèîííîé ñõåìå ïîñòðîåíèÿ ÐËÑ óãëîâàÿ ñå- ëåêöèÿ ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíà çà ñ÷åò ÷à- ñòîòíîãî ðàçðåøåíèÿ. Â êà÷åñòâå ïðèåìíîãî óñòðîéñòâà èñïîëüçî- âàëñÿ ñòàíäàðòíûé ñâÿçíîé ïðèåìíèê ñ âûñî- êîñòàáèëüíûìè ãåòåðîäèíàìè (îòíîñèòåëüíàÿ íåñòàáèëüíîñòü íå áîëåå 810− ), ïîçâîëÿâøèé îñóùåñòâëÿòü ïðèåì íà âñåõ ÷àñòîòàõ ÊÂ äèà- ïàçîíà è ïðîâîäèòü ñïåêòðàëüíûé àíàëèç ñ âû- ñîêèì ÷àñòîòíûì ðàçðåøåíèåì. Ñèãíàë âòîðîé ïðîìåæóòî÷íîé ÷àñòîòû ïðèåìíèêà äîïîëíè- òåëüíî ïðåîáðàçîâûâàëñÿ íà íèçêóþ ÷àñòîòó (5÷10 Ãö) è ïîñëå ïðîõîæäåíèÿ ÷åðåç ïîëîñî- âîé ôèëüòð ñ äèàïàçîíîì 0.2 20÷ Ãö ïîñòóïàë íà àíàëîãî-öèôðîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü (ÀÖÏ). Òåìï îöèôðîâêè ñîñòàâëÿë 40 Ãö [6]. Ñ âûõîäà ÀÖÏ äàííûå ïîñòóïàëè íà êîì- ïüþòåð òèïà Pentium-II. Ñèñòåìà ðåãèñòðàöèè è ñïåöèàëèçèðîâàííàÿ ïðîãðàììà îáðàáîòêè Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé 82 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 äàííûõ ïîçâîëÿëè â ðåàëüíîì âðåìåíè âèçóà- ëèçèðîâàòü ñàì ñèãíàë è åãî ìãíîâåííûå ñïåê- òðû è òàêèì îáðàçîì äàâàëè âîçìîæíîñòü îïå- ðàòîðó â ðåàëüíîì âðåìåíè àíàëèçèðîâàòü òå- êóùèå õàðàêòåðèñòèêè ïðèíèìàåìîãî ñèãíà- ëà. Ïàêåò ìíîãîôóíêöèîíàëüíûõ ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì áûë ðàçðàáîòàí ðàíåå â Ðàäèîàñò- ðîíîìè÷åñêîì èíñòèòóòå ÍÀÍ Óêðàèíû è èñ- ïîëüçîâàí â ìíîãî÷èñëåííûõ èîíîñôåðíûõ ýê- ñïåðèìåíòàõ [6]. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå àïðîáèðîâàíèå äâóõ- ïîçèöèîííîé ÐËÑ áûëî îñóùåñòâëåíî âî âðåìÿ ìîðñêîé ÷àñòè 5-é Óêðàèíñêîé àíòàðê- òè÷åñêîé ýêñïåäèöèè (ôåâðàëü � ìàé 2000 ã.). Ïðîòÿæåííîñòü ìàðøðóòà (ã. Ñåâà- ñòîïîëü � Óêðàèíñêàÿ àíòàðêòè÷åñêàÿ ñòàí- öèÿ �Àêàäåìèê Âåðíàäñêèé�) ñîñòàâëÿëà áîëåå 10000 ìîðñêèõ ìèëü. Íà ïåðèîä ýêñïå- ðèìåíòà ïî äàííûì, ïðåäîñòàâëåííûì Ìåæ- äóíàðîäíûì ñîþçîì ýëåêòðîñâÿçè, áûëè âûá- ðàíû ÊÂ âåùàòåëüíûå ñòàíöèè, äëÿ êîòîðûõ âûïîëíÿëèñü óñëîâèÿ îäíîñêà÷êîâîãî ðàñïðî- ñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí ìåæäó ñóäíîì è ïåðå- äàò÷èêîì. Èç âñåé ñîâîêóïíîñòè ðàäèîòðàññ îòáèðàëèñü òàêèå, äëÿ êîòîðûõ ðàáî÷àÿ ÷àñòî- òà íàèáîëåå áëèçêà ê ÌÏ×f ñëîÿ 2.F Ïðèåì- íèê íàñòðàèâàëñÿ íà âûáðàííóþ ðàáî÷óþ ÷à- ñòîòó, è âèçóàëüíî îöåíèâàëîñü ïîâåäåíèå ñïåêòðà ïðèíÿòîãî çîíäèðóþùåãî ñèãíàëà. Åñëè ñïåêòð íåñóùåé óäîâëåòâîðÿë íåîáõîäè- ìûì óñëîâèÿì � áûë îäíîìîäîâûì è äîñòà- òî÷íî ñòàáèëüíûì ïî ÷àñòîòå è àìïëèòóäå � ïðèíèìàëîñü ðåøåíèå î ïðîâåäåíèè ðàäèîîêå- àíîãðàôè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Îáùåå âðåìÿ ðå- ãèñòðàöèé ðàññåÿííîãî ìîðñêîé ïîâåðõíîñòüþ ñèãíàëà ïðåâûøàåò 100 ÷àñîâ. Âñå çàïèñè ñî- ïðîâîæäàëèñü èçìåðåíèÿìè íàïðàâëåíèÿ è ñêîðîñòè âåòðà è èíòåíñèâíîñòè âîëíåíèÿ ìîðÿ ñ ïîìîùüþ ìåòåîñòàíöèè, óñòàíîâëåí- íîé íà ñóäíå. Ðåãèñòðèðîâàëèñü òàêæå êóðñ è ñêîðîñòü äâèæåíèÿ êîðàáëÿ. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ Ôîðìà ñïåêòðà ðàññåÿííîãî ñèãíàëà çàâè- ñèò îò öåëîãî ðÿäà ôàêòîðîâ: ðàáî÷åé ÷àñòîòû âåùàòåëüíîé ñòàíöèè, ñêîðîñòè è êóðñà ñóäíà îòíîñèòåëüíî ëèíèè âèçèðîâàíèÿ, íàïðàâëåíèÿ è ñèëû âåòðà, íàëè÷èÿ íà ðàññåèâàþùåé ïëî- ùàäêå ïîâåðõíîñòíûõ òå÷åíèé è ò. ä. Â íàñòî- ÿùåé ðàáîòå ïîäðîáíîìó àíàëèçó è èíòåðïðå- òàöèè áóäóò ïîäâåðãíóòû òîëüêî òå äàííûå, êîòîðûå áûëè ïîëó÷åíû âî âðåìÿ ñòîÿíîê â îòêðûòîì ìîðå. Ïîñêîëüêó ñóäíî äâèãàëîñü ïðàêòè÷åñêè íåïðåðûâíî, êîëè÷åñòâî òàêèõ èçìåðåíèé ñðàâíèòåëüíî íåâåëèêî � 3 ñåàíñà (îáùåé äëèòåëüíîñòüþ ïîðÿäêà 5 ÷àñîâ), çàïè- ñàííûõ 17 ìàðòà 2000 ã. âî âðåìÿ ïðîäîëæè- òåëüíîé ÿêîðíîé ñòîÿíêè â òî÷êå ñ êîîðäèíàòà- ìè 34.19° þ. ø. è 54.30° ç. ä. Â êà÷åñòâå çîí- äèðóþùåãî ïåðåäàò÷èêà èñïîëüçîâàëàñü ñòàíöèÿ SGO (ã. Ñàíòüÿãî, 33.27° þ. ø. è 70.41° ç. ä.). Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü íà äâóõ ÷àñòîòàõ 1 21.5f = ÌÃö è 2 21.55f = ÌÃö. Ïðîòÿæåí- íîñòü ðàäèîòðàññû ïåðåäàò÷èê � ïðèåìíèê ñî- ñòàâëÿëà 1520 êì. Ñõåìà ýêñïåðèìåíòà (â ãîðè- çîíòàëüíîé ïëîñêîñòè) ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1. Íà ðèñóíêå ïðèíÿòû îáîçíà÷åíèÿ: 0ãîðk r � ïðî- åêöèÿ íàïðàâëåíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ çîíäèðó- þùåãî ñèãíàëà íà ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè, rk r � íàïðàâëåíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïðèíèìà- åìîãî ðàññåÿííîãî ñèãíàëà ïîä îäíèì èç àçè- ìóòàëüíûõ óãëîâ ,α VΛ r � íàïðàâëåíèå ñêîðî- ñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðåçîíàíñíî ðàññåèâàþ- ùèõ ìîðñêèõ âîëí, âV r � íàïðàâëåíèå ñêîðîñ- òè âåòðà âî âðåìÿ ýêñïåðèìåíòà, Λ � äëèíà ðåçîíàíñíî ðàññåèâàþùèõ ìîðñêèõ âîëí. Òèïè÷íûé ôðàãìåíò èçìåðåíèé òåêóùèõ àìïëèòóäíûõ ñïåêòðîâ ðàññåÿííîãî ñèãíà- ëà â ðåæèìå âîäîïàäà ïðè 1 21.5f = ÌÃö ïðèâåäåí íà ðèñ. 2. Ïî ãîðèçîíòàëüíîé îñè îòëîæåíà ÷àñòîòà â ãåðöàõ, à ïî âåðòèêàëè � âðåìÿ îò íà÷àëà ñåàíñà â ñåêóíäàõ. Ñïåêòðû ñíÿòû ñ ðàçðåøåíèåì îêîëî 0.04 Ãö (äëè- òåëüíîñòü îäíîé ðåàëèçàöèè 25.6 ñåê). Íà ñïåêòðîãðàììå îò÷åòëèâî ïðîñìàòðèâàþòñÿ 3 ìàêñèìóìà. Öåíòðàëüíûé ñîîòâåòñòâóåò �ïåðåíåñåííîìó� íà ÷àñòîòó îêîëî 10 Ãö çîí- äèðóþùåìó èîíîñôåðíîìó ñèãíàëó if (ñèã- íàëó �ïîäñâåòêè�). Äâà äðóãèõ ñäâèíóòû îò- íîñèòåëüíî çîíäèðóþùåãî ñèãíàëà íà ÷àñ- òîòó, áëèçêóþ ê áðýããîâñêîé ïðè îäíîïîçè- öèîííîé ëîêàöèè (ñì. ôîðìóëó (1)). Âñå òðè ïèêà ìåäëåííî ñèíõðîííî ôëóêòóèðóþò ïî ÷àñòîòå. Ëåâûé ìàêñèìóì ïðåâàëèðóåò ïî àìïëèòóäå, ÷òî ñâÿçàíî ñ ïîãîäíûìè óñëî- âèÿìè â ìîìåíò ýêñïåðèìåíòà: âåòåð äóë ïîä Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ñèãíàëàìè êîðîòêîâîëíîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé 83Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 óãëîì îêîëî 45° ê òðàññå ïåðåäàò÷èê-ïðè- åìíèê (ñì. âV r íà ðèñ. 1), ñêîðîñòü âåòðà â íà÷àëå ýêñïåðèìåíòà ñîñòàâëÿëà ~10 ì/ñ, à â êîíöå � 3 4÷ ì/ñ. Äëÿ ÷àñòîòû 21.5 ÌÃö ìàêñèìóìû ïåðâî- ãî ïîðÿäêà, ñîãëàñíî ôîðìóëå (1), äîëæíû îòñòîÿòü äðóã îò äðóãà íà 0.946 Ãö. Îáðàòèì âíèìàíèå íà òî, ÷òî â ýêñïåðèìåíòå ýòà âå- ëè÷èíà íåñêîëüêî ìåíüøå. Äëÿ óòî÷íåíèÿ âå- ëè÷èíû ÷àñòîòíîãî ðàçíîñà ìåæäó áðýããîâ- ñêèìè ìàêñèìóìàìè áûëè âûäåëåíû îòäåëü- íûå ó÷àñòêè ðåàëèçàöèé, â êîòîðûõ õîðîøî ïðîÿâëÿþòñÿ îáà ñïåêòðàëüíûõ ïèêà. Óñðåä- íåííîå çà 102.4 ñ çíà÷åíèå ðàçíîñòè áðýã- ãîâñêèõ ÷àñòîò ñîñòàâëÿåò 0.935 Ãö. Ðàçëè- ÷èå ìåæäó ðàñ÷åòíûì è èçìåðåííûì ÷àñòîò- íûì ñäâèãîì îáóñëîâëåíî ïàäåíèåì èîíîñ- ôåðíîãî ñèãíàëà �ïîäñâåòêè� íà ìîðñêóþ ïîâåðõíîñòü íå ïîä íóëåâûì óãëîì ìåñòà ε. Ðèñ. 1. Ñõåìà ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà Ðèñ. 2. �Âîäîïàä� àìïëèòóäíûõ ñïåêòðîâ. ×àñ- òîòíîå ðàçðåøåíèå 0.04≈ Ãö. Íà÷àëî ñåàíñà 17 ìàðòà â 18:42 UT Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé 84 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 Ëåãêî ïîêàçàòü, ÷òî óãîë ìåñòà ñâÿçàí ñ ÷à- ñòîòàìè ðåçîíàíñíûõ ìàêñèìóìîâ è ðàáî÷åé ÷àñòîòîé ÐËÑ f ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì: 2( ) arccos 1 , 2 B Bc F F gf + − π − ε = −    (2) ãäå c � ñêîðîñòü ñâåòà. Ðàññ÷èòàííîå ïî ôîðìóëå (2) çíà÷åíèå ε ñîñòàâëÿåò 14.9 .° Â ðàìêàõ ëó÷åâîé ìîäåëè ðàñïðîñòðàíåíèÿ îöåíêà ε (äëÿ äåéñòâóþùåé âûñîòû îòðàæåíèÿ 250 êì îäíîñêà÷êîâîé ìîäû 21F ) ñîñòàâëÿåò 14.1 .° Èç ýòîãî ðåçóëü- òàòà ñëåäóåò, ÷òî ïðè íàëè÷èè â ñïåêòðå ðàñ- ñåÿííîãî ñèãíàëà äâóõ ÿðêî âûðàæåííûõ áðýããîâñêèõ ìàêñèìóìîâ ïî èõ ÷àñòîòàì ìî- æåò áûòü îïðåäåëåí óãîë ìåñòà èîíîñôåðíî- ãî ëó÷à �ïîäñâåòêè�. Òàêèì îáðàçîì, ìîðñ- êàÿ ïîâåðõíîñòü èãðàåò ðîëü àíòåííîé ðåøåò- êè. Ïðîñòðàíñòâåííîå (óãëîâîå) ðàçðåøåíèå çà ñ÷åò ðåãóëÿðíîãî äâèæåíèÿ ðåçîíàíñíûõ êîìïîíåíò ìîðñêîãî âîëíåíèÿ ïðåîáðàçóåò- ñÿ â ÷àñòîòíîå. Â ýòîì ïëàíå äâóõïîçèöèîí- íàÿ ñèñòåìà çîíäèðîâàíèÿ ìîðñêîé ïîâåðõ- íîñòè ìîæåò èãðàòü ðîëü ìîðñêîãî èíòåðôå- ðîìåòðà. Ïî íàøèì îöåíêàì ïðè ðàáîòå â âåðõíåé ÷àñòè ÊÂ äèàïàçîíà íà îäíîñêà÷êî- âûõ òðàññàõ ìàëîé è ñðåäíåé ïðîòÿæåííîñòè âîçìîæíî ðåàëèçîâàòü óãëîìåñòíîå ðàçðåøå- íèå ïîðÿäêà 2 .° Íåêîòîðàÿ àñèììåòðèÿ áðýããîâñêèõ ìàê- ñèìóìîâ îòíîñèòåëüíî ÷àñòîòû èîíîñôåðíî- ãî ñèãíàëà îáúÿñíÿåòñÿ âåòðîâûì ñíîñîì ïî- âåðõíîñòíîãî ñëîÿ âîäû. Íà ðèñ. 2 ÷àñòîòíàÿ àñèììåòðèÿ îòðèöàòåëüíà è ñîñòàâëÿåò âåëè- ÷èíó ïîðÿäêà 0.01 Ãö, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò óäà- ëåíèþ ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ ñ ðàäèàëüíîé ñî- ñòàâëÿþùåé ñêîðîñòè 0.07 ì/ñ. Êàê óæå îò- ìå÷àëîñü, âî âðåìÿ ýêñïåðèìåíòà ñêîðîñòü âåòðà óìåíüøàëàñü, àñèììåòðèÿ ïî ÷àñòîòå ñòàíîâèëàñü ìåíåå âûðàæåííîé. Ê îêîí÷àíèþ çàïèñè ìàêñèìóìû áûëè ïðàêòè÷åñêè ñèì- ìåòðè÷íû. Â ñâÿçè ñ ýòèì ñäâèã áûë èäåíòè- ôèöèðîâàí êàê âåòðîâîé ñíîñ, à íå êàê ïî- âåðõíîñòíîå òå÷åíèå. Èíòåðïðåòàöèÿ è ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå Ðàññ÷èòàåì ñïåêòð ðàññåÿííîãî ìîðåì èîíîñôåðíîãî ñèãíàëà. Ïðîñòðàíñòâåííûé ñïåêòð ìîðñêîãî âîëíåíèÿ áóäåì ðàññìàòðè- âàòü â ìîäåëè Ôèëëèïñà è ñ÷èòàòü äëÿ óïðî- ùåíèÿ ôîðìóë èçîòðîïíûì [9]. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ïåðåäàò÷èê, �îñâåùàþ- ùèé� èîíîñôåðíîé âîëíîé íåêîòîðóþ ïëî- ùàäêó âáëèçè ñóäíà, ðàñïîëàãàåòñÿ îò íåãî áåñ- êîíå÷íî äàëåêî, à ñàìî ñóäíî íåïîäâèæíî è ìàëî, òàê ÷òî ìîæíî ïðåíåáðå÷ü åãî âëèÿíè- åì íà áëèçëåæàùóþ ìîðñêóþ ïîâåðõíîñòü. Áó- äåì ñ÷èòàòü âêëàä íåðåçîíàíñíîãî ðàññåÿíèÿ â ñóììàðíóþ ýíåðãèþ ðàññåÿííîãî ñèãíàëà íå- ñóùåñòâåííûì. Â ñîîòâåòñòâèè ñ óñëîâèÿìè Âóëüôà-Áðýããà äëèíà Λ ìîðñêèõ âîëí, êîòî- ðûå äàþò ìàêñèìàëüíûé âêëàä â ïîëå â òî÷êå ïðèåìà, îïðåäåëÿåòñÿ óðàâíåíèåì: ( ) , 2sin 2 λΛ = θ ãäå θ � óãîë ìåæäó âîëíîâûìè âåêòîðàìè ïàäàþùåé è ðàññåÿííîé ðàäèîâîëí. Ââåäåì äåêàðòîâó ñèñòåìó êîîðäèíàò òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïðèåìíèê íàõîäèëñÿ â òî÷êå (0, 0, 0), îñü x áûëà íàïðàâëåíà âäîëü ëèíèè ïåðåäàò÷èê-ïðèåìíèê, îñü y � ïåðïåíäèêóëÿð- íî ê îñè x â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè, à îñü z � âåðòèêàëüíî âíèç. Ðàçëîæèì âîëíîâûå âåê- òîðû ïî îðòîãîíàëüíûì êîìïîíåíòàì. Âåêòîð âîëíû, ïàäàþùåé íà ïîâåðõíîñòü ìîðÿ ïðåä- ñòàâëÿåòñÿ â âèäå: 0 0 0cos sin ,x zk n k n k= ε + ε r r r ãäå ,xn r zn r � åäèíè÷íûå âåêòîðû âäîëü îñåé x è z ñîîòâåòñòâåííî; 0 2 . f k c π = Âîëíîâîé âåêòîð ïðèíèìàåìîãî ðàññåÿííî- ãî ïîëÿ ëåæèò â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè è çàïèñûâàåòñÿ â âèäå: 0 0cos sin ,r x yk n k n k= − α − α r r r Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ñèãíàëàìè êîðîòêîâîëíîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé 85Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 ãäå α � àçèìóòàëüíûé óãîë, îòñ÷èòûâàåìûé îò îñè x ïðîòèâ õîäà ÷àñîâîé ñòðåëêè; yn r � îðò îñè y. Âåêòîð ðàññåÿíèÿ 0s rk k k= − r r r ìîæ- íî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: ( )0 0 0cos cos sin sin .s x y zk n k n k n k= − α + ε − α − ε r r r r Ïîñêîëüêó âåêòîð ôàçîâîé ñêîðîñòè ìîð- ñêîé âîëíû ëåæèò â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñ- êîñòè, íàñ áóäåò èíòåðåñîâàòü ëèøü ãîðè- çîíòàëüíàÿ ïðîåêöèÿ âåêòîðà ðàññåÿíèÿ .sk r Â ðåçîíàíñíîì ðàññåÿíèè ïåðâîãî ïîðÿäêà áóäóò ïðèíèìàòü ó÷àñòèå âîëíû äëèíîé ãîð 2 sk πΛ = r ( ãîðsk r � ïðîåêöèÿ âåêòîðà ðàññå- ÿíèÿ íà ãîðèçîíòàëüíóþ ïëîñêîñòü). Êðî- ìå òîãî, ðåçîíàíñíî ðàññåèâàòü áóäåò ëèøü òà ïðîñòðàíñòâåííàÿ ãàðìîíèêà ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè, âîëíîâîé ôðîíò êîòîðîé ïåð- ïåíäèêóëÿðåí ãîðèçîíòàëüíîé ïðîåêöèè âåêòîðà ðàññåÿíèÿ. Òîãäà äëèíà ìîðñêîé âîëíû Λ ìîæåò áûòü âûðàæåíà ñëåäóþùèì îáðàçîì: 2 . 1 cos 2cos cos λΛ = + ε + α ε Ôàçîâàÿ ñêîðîñòü ãðàâèòàöèîííîé ìîðñêîé âîëíû âûðàæàåòñÿ ôîðìóëîé [2]: . 2 g VΛ Λ= π (3) Äîïëåðîâñêèé ñäâèã ÷àñòîòû ñèãíàëà, ðàññå- ÿííîãî ïðîèçâîëüíîé òî÷êîé ìîðñêîé ïîâåð- õíîñòè, áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ñëåäóþùèì ñî- îòíîøåíèåì: D 1 . 2 sF k VΛ= π r r (4) Èñõîäÿ èç óñëîâèÿ êîëëèíåàðíîñòè VΛ r è ãîð ,sk r à òàêæå ó÷èòûâàÿ (3) è (4), çàâèñèìîñòü ÷àñ- òîòíîãî ñäâèãà ðåçîíàíñíî ðàññåÿííîãî ñèã- íàëà îò àçèìóòàëüíîãî óãëà ìîæíî âûðàçèòü ñëåäóþùåé ôîðìóëîé: ( )1/22 D 1 cos 2cos cos . 2 g F = ± + ε + α ε πλ (5) Èñïîëüçóÿ (5), ïîëó÷èì â ÿâíîì âèäå çàâèñè- ìîñòü àçèìóòàëüíîãî óãëà ðàññåÿííîé ýëåêò- ðîìàãíèòíîé âîëíû îò äîïëåðîâñêîãî ñäâèãà ÷àñòîòû: ( ) ( ) ( )4 2 2 2 0 2 2 0 2 1 cos arccos . 2 cos D D F g k F g k π − + ε α = ± ε (6) Äèôôåðåíöèàë ôóíêöèè ( )DFα èìååò âèä: 4 3 24 4 2 2 2 0 2 2 0 32 d d . 8 1 cos cos 1 2coscos D D D F F F g k g k πα = ±  π + εε − − εε  (7) Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìîùíîñòü dP ðàññåÿí- íîãî ñèãíàëà, ïðèõîäÿùåãî èç ýëåìåíòàðíîãî ñåêòîðà dα, íå çàâèñèò îò α. Â ýòîì ñëó÷àå d ~ d ,P α è ìîäóëü D d dF α ïðîïîðöèîíàëåí èñêîìîé ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ñðåäíåé ìîùíîñòè ðàññåÿííîãî ñèãíàëà. Òàêèì îáðàçîì, ôîðìà ñïåêòðà ìîùíîñòè ñèãíàëà, ðàññåÿííîãî ìî- ðåì è ïðèíÿòîãî íà íåïîäâèæíîì ñóäíå, áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ âûðàæåíèåì: Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé 86 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 ( ) 3 24 4 2 2 2 0 ~ . 8 1 cos 1 2coscos D D D F B F F g k  π + ε− − εε  (8) Èç àíàëèçà (6), (8) ñëåäóåò îäíîçíà÷íàÿ ñâÿçü ìåæäó àçèìóòàëüíîé è ÷àñòîòíîé çàâè- ñèìîñòÿìè ðàññåÿíèÿ. Íà êàæäîé ÷àñòîòå DF (èëè â ýëåìåíòàðíîé ïîëîñå ÷àñòîò) âêëàä â ðàññåÿíèå âíîñÿò ðåçîíàíñíûå ìîðñêèå âîë- íû, ñîîòâåòñòâóþùèå àçèìóòàëüíûì óãëàì ±α (èëè ýëåìåíòàðíûì àçèìóòàëüíûì ñåê- òîðàì). Îòðàæåíèÿ ïåðâîãî ïîðÿäêà îò ìîðñ- êîé ïîâåðõíîñòè, ïðèõîäÿùèå ïîä àçèìóòàëü- íûìè óãëàìè, îòëè÷íûìè îò íóëÿ, ôîðìèðó- þò ñïåêòðàëüíûå ñîñòàâëÿþùèå ìåæäó îñ- íîâíûìè ìàêñèìóìàìè. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî â ðàìêàõ ïðåäëàãàå- ìîé ìîäåëè â ðåçîíàíñíîì ðàññåÿíèè íå áóäåò ïðèíèìàòü ó÷àñòèå ñåêòîð ïîâåðõíîñòè ìîðÿ, îãðàíè÷åííûé àçèìóòàëüíûìè óãëàìè cα , 2 2 2 2 max 0 1 cos arccos , 2cos 2 cos c c f  + εα = π ± −  ε Λ ε  (9) ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ: max ãîð 2 , sk π > Λr çäåñü maxΛ � ìàêñèìàëüíàÿ äëèíà ãðàâèòàöè- îííîé âîëíû â ìîäåëè Ôèëëèïñà. Îòìåòèì, ÷òî âåëè÷èíà �òåìíîãî� ñåêòîðà áóäåò îïðå- äåëÿòüñÿ ñêîðîñòüþ âåòðà. Íà ðèñ. 3, à ïðèâåäåí ðàñ÷åòíûé àìïëèòóä- íûé ñïåêòð ïðèíèìàåìîãî ñèãíàëà. Îí ñìîäå- ëèðîâàí äëÿ èçîòðîïíîé ìîäåëè ìîðñêîãî âîë- íåíèÿ ñ ìàêñèìàëüíîé äëèíîé âîëíû 50 ì. Çíà÷åíèÿ ñïåêòðà âû÷èñëåíû ñ òåì æå ÷àñòîò- íûì ðàçðåøåíèåì, ÷òî è â ýêñïåðèìåíòå. Äëÿ ýòîãî ïî ôîðìóëå (8) îöåíèâàëàñü ìîùíîñòü â ñîîòâåòñòâóþùèõ ÷àñòîòíûõ èíòåðâàëàõ, à çà- òåì èç ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèé èçâëåêàëñÿ êâàäðàòíûé êîðåíü. Òî÷êå ñ íóëåâûì äîïëå- ðîâñêèì ñäâèãîì ñîîòâåòñòâóåò èîíîñôåðíûé ñèãíàë, åãî àìïëèòóäà óñëîâíî ïðèíÿòà ðàâ- íîé åäèíèöå. Ñîîòíîøåíèå àìïëèòóä ñïåêò- ðàëüíîãî ìàêñèìóìà ðàññåÿííîãî ñèãíàëà è ñèãíàëà �ïîäñâåòêè� îïðåäåëÿëîñü ïî ýêñïå- ðèìåíòàëüíûì äàííûì. Íà ðèñ. 3, á ïðèâåäåí ýêñïåðèìåíòàëüíûé àìïëèòóäíûé ñïåêòð ïðèíÿòîãî ñèãíàëà, óñ- ðåäíåííûé ïî 12 ðåàëèçàöèÿì. Ìîæíî îòìå- òèòü êà÷åñòâåííîå ñîâïàäåíèå ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ è ýêñïåðèìåíòà. Â îáîèõ ñëó- ÷àÿõ èìåþòñÿ ñèììåòðè÷íûå ïèêè (êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, íåáîëüøàÿ àñèììåòðèÿ â ýê- ñïåðèìåíòàëüíîì ñïåêòðå îáúÿñíÿåòñÿ âåòðî- Ðèñ. 3. Ìîäåëüíûé (à) è ýêñïåðèìåíòàëüíûé (á) íîð- ìèðîâàííûå àìïëèòóäíûå ñïåêòðû ðàññåÿíèÿ ïðîá- íîãî ÊÂ ñèãíàëà ìîðñêîé ïîâåðõíîñòüþ. ×àñòîòà 21.5 ÌÃö, âðåìÿ íàêîïëåíèÿ 25.6 ñ. Äëÿ ìîäåëüíîãî ñïåêòðà óãîë ìåñòà ε = 14°, max 50Λ = ì Äâóõïîçèöèîííîå çîíäèðîâàíèå ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè ñèãíàëàìè êîðîòêîâîëíîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ñòàíöèé 87Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 âûì ñíîñîì). Ðàçëè÷íàÿ àìïëèòóäà ñïåêò- ðàëüíûõ ïèêîâ â ýêñïåðèìåíòå îáóñëîâëåíà àíèçîòðîïíûì ñïåêòðîì ìîðñêîãî âîëíåíèÿ â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ. Àíèçîòðîïèþ óãëîâîãî ñïåêòðà ìîæíî ó÷åñòü ïðè ìîäåëèðîâàíèè. Ïðè ýòîì ÷àñòîòû ìàêñè- ìóìîâ îñòàþòñÿ ïîñòîÿííûìè, íî íåñêîëüêî èçìåíÿåòñÿ ñîîòíîøåíèå àìïëèòóä ìåæäó íèìè. Ó÷åò óãëîâîãî ñïåêòðà òàêæå íå âëèÿåò íà òî÷- íîñòü èçìåðåíèé âåòðîâîãî ñíîñà è óãëà ìåñòà ñèãíàëà �ïîäñâåòêè�. Òàêèì îáðàçîì, ðàññìîò- ðåíèå óïðîùåííîé èçîòðîïíîé ìîäåëè íå ïðè- âîäèò ê ïîòåðå îáùíîñòè ðåçóëüòàòîâ. Îáðàòèì âíèìàíèå íà ñóùåñòâîâàíèå ñïåêò- ðàëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ìåæäó îñíîâíûìè ìàê- ñèìóìàìè ñïåêòðîâ. Êàê ïîêàçàíî âûøå, îíè îáóñëîâëåíû ïðèåìîì ðàññåÿííîãî ñèãíàëà ïîä ðàçëè÷íûìè àçèìóòàëüíûìè óãëàìè. Îòñóòñòâèå ñîñòàâëÿþùèõ âáëèçè íåñóùåé íà ðèñ. 3, à îáúÿñ- íÿåòñÿ �òåìíûì� ñåêòîðîì (ñì. ôîðìóëó (9)). Íàëè÷èå â ýòîì ìåñòå ñïåêòðàëüíûõ ñîñòàâëÿ- þùèõ íà ðèñ. 3, á îáóñëîâëåíî èîíîñôåðíûìè èñêàæåíèÿìè çîíäèðóþùåãî ñèãíàëà [6]. Îöåíèì óäåëüíóþ ýôôåêòèâíóþ ïëîùàäü ðàññåÿíèÿ ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè. Äëÿ ýòîãî ðàñ- ñìîòðèì ýíåðãåòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ, õàðàêòå- ðèçóþùèå ðàáîòó äâóõïîçèöèîííîé ÐËÑ. Óðàâ- íåíèå ðàäèîëîêàöèè äëÿ ðàññìàòðèâàåìîé ñõå- ìû ïîñòðîåíèÿ ÐËÑ ìîæåò áûòü çàïèñàíî â âèäå: 0ï ï ðàñ 2 2 è ì d d , 4 4 SP G P A R R σ = π π (10) ãäå ðàñdP � ìîùíîñòü ñèãíàëà, ðàññåÿííîãî ýëå- ìåíòàðíîé ïëîùàäêîé ìîðñêîé ïîâåðõíîñòè dS, íà âõîäå ïðèåìíèêà; Pï � ìîùíîñòü ïåðåäàò÷è- êà âåùàòåëüíîé ñòàíöèè, èñïîëüçóåìîé â ýêñïå- ðèìåíòå; Gï � êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ àíòåííîé ñèñòåìû âåùàòåëüíîé ñòàíöèè â íàïðàâëåíèè ìåñòîíàõîæäåíèÿ ïðèåìíèêà (ñóäíà); Rè � äëè- íà èîíîñôåðíîé òðàññû îò ïåðåäàò÷èêà äî �îñ- âåùàåìîé� ïîâåðõíîñòè; 0σ � óäåëüíàÿ ýôôåê- òèâíàÿ ïîâåðõíîñòü ðàññåÿíèÿ; Rì � ðàññòîÿíèå îò ïëîùàäêè dS äî ïðèåìíèêà; A � ýôôåêòèâíàÿ ïëîùàäü ïðèåìíîé àíòåííû (äëÿ ïðèìåíÿåìîé â ýêñïåðèìåíòå íåíàïðàâëåííîé øòûðåâîé àí- òåííû îíà íå çàâèñèò îò àçèìóòà). Ó÷èòûâàÿ, ÷òî è ì ,R R>> äëÿ ìîùíîñòè ñèãíàëà ïîäñâåòêè íà âõîäå ïðèåìíèêà ïîäP ìîæíî çàïèñàòü: ï ï ïîä 2 è . 4 P G P A R = π Â ýêñïåðèìåíòå çíà÷åíèå îòíîøåíèÿ ìîù- íîñòè ðàññåÿííîãî ñèãíàëà íà ÷àñòîòå ëåâîãî ñïåêòðàëüíîãî ïèêà BP â ïîëîñå ÷àñòîò 0.02f∆ = Ãö ê ìîùíîñòè ñèãíàëà �ïîäñâåòêè� ñîñòàâèëî 16C = − äÁ. (Ðåçóëüòàò ïîëó÷åí óñ- ðåäíåíèåì áîëåå 100 ìãíîâåííûõ ñïåêòðîâ.) Èç ôîðìóëû (5) ñëåäóåò, ÷òî ñèãíàë â ýòîé ïîëîñå ÷àñòîò ôîðìèðóåòñÿ çà ñ÷åò ðàññåÿíèÿ èç ñåê- òîðà, îãðàíè÷åííîãî àçèìóòàëüíûìè óãëàìè 45 .α = ± ° Èñïîëüçóÿ (10), îöåíèì âåëè÷èíó BP : ï ï 0 0 maxï ï 2 2 2 minè ì è d ln , 84 4 4 B S P G rP GS P A A rR R R σ σ= = π π π∫∫ ãäå minr � íèæíèé ïðåäåë èíòåãðèðîâàíèÿ, maxr � äàëüíîñòü ïðÿìîé âèäèìîñòè äëÿ ïðè- åìíîé àíòåííû ÐËÑ (òàêàÿ ïðèáëèçèòåëüíàÿ îöåíêà ðàçìåðîâ ðàññåèâàþùåãî ñåêòîðà äîïó- ñòèìà, ïîñêîëüêó â âåðõíåé ÷àñòè ÊÂ äèàïàçî- íà âîëíû äèôðàãèðóþò â îáëàñòü òåíè ñî çíà- ÷èòåëüíûì çàòóõàíèåì). Ïîëîæèì max 25r = êì; ïî àíàëîãèè ñ [9] min 3 .r = λ Òàêèì îáðàçîì, 0 max min ln , 8 r Ñ r σ= è 0 0.03.σ ≈ Ýòîò ðåçóëüòàò íåñêîëüêî ïðåâîñ- õîäèò çíà÷åíèå, ðàññ÷èòàííîå Áàððèêîì ( 0 0.02σ = [10]) äëÿ îäíîïîçèöèîííîãî îáðàò- íîãî ðàññåÿíèÿ ïîä ñêîëüçÿùèìè óãëàìè. Âîç- ìîæíî, ïîëó÷åííîå íàìè çíà÷åíèå 0σ îáóñëîâ- ëåíî íåíóëåâûì óãëîì ìåñòà ëó÷à �ïîäñâåòêè�. Âûâîäû Ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîêàçàíà ðàáîòîñïîñîá- íîñòü îêåàíîãðàôè÷åñêîé äâóõïîçèöèîííîé äîïëåðîâñêîé ÐËÑ ÊÂ äèàïàçîíà, â êîòîðîé Ñ. Á. Êàùååâ, Þ. Ì. ßìïîëüñêèé, À. Â. Çàëèçîâñêèé 88 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2000, ò. 6, ¹1 â êà÷åñòâå ñèãíàëà ïåðåäàò÷èêà èñïîëüçóåòñÿ èçëó÷åíèå âåùàòåëüíîé ñòàíöèè, �îñâåùàþ- ùåé� ìîðñêóþ ïîâåðõíîñòü èîíîñôåðíîé âîë- íîé. Ðàññåÿííûé ìîðåì ñèãíàë ðåãèñòðèðóåò- ñÿ è àíàëèçèðóåòñÿ ïðèåìíî-îáðàáàòûâàþùèì êîìïëåêñîì, óñòàíîâëåííûì íà ñóäíå. Ðàññìîòðåííàÿ äâóõïîçèöèîííàÿ ÐËÑ ïîçâî- ëÿåò èçìåðèòü íàïðàâëåíèå âåòðà è ðàäèàëüíóþ ñîñòàâëÿþùóþ ñêîðîñòè ïîâåðõíîñòíîãî òå÷å- íèÿ. Êðîìå ýòîãî, ñ ïîìîùüþ ÐËÑ ìîæíî îöå- íèòü óãëîâîé ñïåêòð ìîðñêîãî âîëíåíèÿ. Â ëîêàòîðå ìîæåò áûòü ïðèìåíåíà íåíàï- ðàâëåííàÿ èëè ñëàáî íàïðàâëåííàÿ ïðèåìíàÿ àíòåííà, òàê êàê ñåëåêöèþ ïî àçèìóòó ìîæíî îò÷àñòè çàìåíèòü ÷àñòîòíîé ñåëåêöèåé. Â ñâÿ- çè ñ ýòèì ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì óñòàíî- âèòü àâòîìàòè÷åñêèé ìíîãî÷àñòîòíûé ïðèåì- íûé ïóíêò äâóõïîçèöèîííîé ÐËÑ ÊÂ äèàïà- çîíà íà áóå äëÿ ïåðèîäè÷åñêîé âûäà÷è èíôîð- ìàöèè ïî êàíàëó ñâÿçè ÷åðåç ÈÑÇ. Àíàëèçèðóÿ ñïåêòð ðàññåÿííîãî ñèãíàëà, ìîæíî òàêæå âû÷èñëèòü óãîë ìåñòà âîëíû �ïîä- ñâåòêè�. Èìååòñÿ âîçìîæíîñòü ðåãèñòðàöèè ñðàâíèòåëüíî ìåäëåííûõ ôëóêòóàöèé ýòîãî óãëà, îáóñëîâëåííûõ ïðîöåññàìè â èîíîñôåðå. Òåì ñàìûì îêåàíîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ìîãóò áûòü ñîâìåùåíû ñ èîíîñôåðíûìè. Â çàêëþ÷åíèå àâòîðû áëàãîäàðÿò Óêðàèíñ- êèé àíòàðêòè÷åñêèé öåíòð çà ïðåäîñòàâëåííóþ âîçìîæíîñòü ó÷àñòâîâàòü â ìîðñêîé ýêñïåäè- öèè è êîìàíäó ÍÈÑ �Ãîðèçîíò� çà ñîäåéñòâèå â ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòîâ. Ìû òàêæå ïðè- çíàòåëüíû êîëëåãàì èç îòäåëà èîíîñôåðíîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí Ðàäèîàñòðîíîìè- ÷åñêîãî èíñòèòóòà ÍÀÍ Óêðàèíû Â. Ñ. Áåëåþ, À. Â. Êîëîñêîâó è Â. Ã. Ãàëóøêî, ãîòîâèâøèì àïïàðàòóðó è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ îá- ðàáîòêè äàííûõ, è ñîòðóäíèêó Öåíòðà ðàäèî- ôèçè÷åñêîãî çîíäèðîâàíèÿ Çåìëè ÍÀÍ è ÍÊÀ Óêðàèíû È. À. Êàëìûêîâó çà ïîìîùü â ïðîâå- äåíèè èçìåðåíèé. Ìû áëàãîäàðíû ñîòðóäíèêàì Ìåæäóíàðîäíîãî ñîþçà ýëåêòðîñâÿçè, ïðåäîñ- òàâèâøèì íàì èíôîðìàöèþ î ðåæèìàõ âåùà- íèÿ ÊÂ ñòàíöèé. Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ìèíè- ñòåðñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Óêðàèíû (ÍÈÐ �Àíòàðêòèäà�, 2Ì/118), à òàêæå ïðè ÷àñòè÷- íîé ïîääåðæêå ÓÍÒÖ â ðàìêàõ ïðîåêòà ¹827. Ëèòåðàòóðà 1. Ðàäèîîêåàíîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ìîðñêî- ãî âîëíåíèÿ. Ïîä ðåä. Ñ. ß. Áðàóäå. Êèåâ, Èçä. ÀÍ ÓÑÑÐ, 1962, 116 ñ. 2. D. D. Crombie. Nature. 1955, 175, pp. 681-682. 3. K.-W. Gurgel, H.-M. Essen, F. Schirmer. IEEE J. Oceanic Eng. 1986, OE-11, pp.251-257. 4. K.-W. Gurgel. L�ONDE ELECTRIQUE. 1994, 74, No. 5, ðð. 54-59. 5. S. J. Anderson. IEEE J. Oceanic Eng. 1986, OE-11, pp. 158-163. 6. V. S. Beley, V. G. Galushko, Y. M. Yampolski. Radio Sci. 1995, 30, No. 6, pp. 1739-1752. 7. V. G. Bezrodny, P. V. Ponomarenko, Y. M. Yampolski. Radio Sci. 1997, 32, No. 1, pp.219-229. 8. V. G. Galushko, Y. M. Yampolski. Radio Sci. 1996, 31, No. 5, pp. 1109-1118. 9. S. J. Anderson, I. M. Fuks, J. Praschifka. Waves in random media. 1998, 8, pp. 283-302. 10. D. E. Barrick. IEEE Trans. Antennas Propag. 1972, AP-20, pp. 2-10. Bistatic Sounding of the Sea Surface by Signals from HF Broadcasting Stations S. B. Kashcheev, Yu. M. Yampolski, and A. V. Zalizovski During the 5-th Ukrainian Antarctic expedi- tion the possibility was investigated of perform- ing remote measurements of sea surface parame- ters with the use of signals from HF broadcasting radios. The experiments were carried out on board of the research vessel �Gorizont�. First order Bragg peaks were recorded in the spectra of the HF signals scattered from the sea. The model used for interpretation involves illumination of the sea surface by the spatial mode, resonant scattering of the ground mode from the sea gravity wave component, and reception of the scattered signal as the surface wave. The possibility of angular (azimuth) selection owing to the frequency reso- lution has been demonstrated. A method of mea- suring the elevation angle of arrival of the iono- spheric wave per the frequency shift of Bragg peaks is proposed.

Двухпозиционное зондирование морской поверхности сигналами коротковолновых радиовещательных станций

Репозитарії

Схожі ресурси