Введение к работе
-":.'! J
Актуальность темы связана с необходимостью полученая в реальном масштабе временя пространственного распределенвя электронной концентрации в ионосфера по данным наклонного радиозондирования аоносферы. Одно аз направленвй в асследованаа этой проблемы основано на разработке быстродействующих численных алгоритмов решенвя прямой я обратной задач наклонного зондирования (НЗ) для целей оператавной дястанцаонной двагноствкв аоносферы, как среды распространения радиоволн декдметрового даапазона, для практика связв, активной в пассивной локации, пеленгации а в связя с необходимостью повышения эффективноств изучения фундаментальных проблем фвзвка плазмы, контроля околоземного космаческого пространства (глобального воносферного монаторвнга).
Широков внедрение в практику автоматизированных цифровых ионосферных станций, наземных в спутниковых а объединенных в сета аонозондов, работающих в режиме вертикального зондирования (ВЗ) в НЗ, порождает большие потока информации.
Ставя проблему обработка большого объема экспериментальных данных, регистрируемых на таках станциях в реальном масштабе времена в непосредственно в месте вх получения, првходям к необходимости создания быстродействующих алгоритмов решенвя прямых в обратных задач зондирования аоносферы на электронно-вычислительной технвке традвцвонной структуры - однопроцессорных ЭВМ, обычно вспользуемых для обработка данных на современных зондирующих системах.
Целью работы является повышение эффектввноств решенвя задача дистанционной двагноствкв аоносферы, провзводвмой на базе метода НЗ в реальном масштабе времена на основе разработка спецгальных
численных методов ж создан» на хх основе быстродействующих алгоритмов решеняя прямо! я обратной задачх НЗ в одномерной я многомерной постановках.
Научная новизна работы состохт в том, что впервые:
-
Разработаны методы решенхя обратной задачх НЗ, обеспечивающие получение требуемых постановкой задачх оценок в реальном масштабе времени х адекватно учитывающие влияние геомагнитного поля на траекторные характерхстхкя зондирующих сигналов, распространяющихся на трассе НЗ в магнитоактивной среде, даны оценки ях точностя я вычислительной эффективности.
-
На базе метода возмущений разработаны быстрые алгоритмы расчета траєкторних характеристик зондирующих сигналов НЗ (в прямой задаче НЗ) для слабо-трехмернонеоднородной магнитоактивной яоносферы и построены беспоисковые алгоритмы для полученяя оценок параметров продольных я поперечных горизонтальных градиентов высотного распределения электронной концентрации в ионосфере вдоль трассы НЗ (в обратной задаче НЗ).
-
Разработан комплекс программ для решения обратной задачи НЗ в горязонтально-неоднородной кагнятоактявной яоносфере я реализующих обработку реальных экспериментальных данных, регистрируемых в процессе выполнения сеанса НЗ яоносферы в масштабе времени близком к реальному.
Практяческая значимость. В диссертационной работе разработаны специальные численные методы я алгоритмы решеняя прямой я обратной задачя НЗ ионосферы в приближении геометрической оптики в реальном масштабе времени, что дает возможность получить в ряде важных для практики ситуациях более качественное решеняе задачя дистанционной
-4-диагноствкв аоносферы-методом НЗ, по сравнению с ВЗ, поскольку пра НЗ на односкачковой трассе проазводатся даагностака областа аоносферы, где провсходат отражение зондирующих сагналов, т.е., как это будет показано в данноЯ работе, полученная даже в рамках одномерной постановка обратной задача НЗ усредненная вдоль трассы НЗ оценка N(h)-профиля может быть привязана к середине трассы НЗ. Это позволяет получать прямую а, следовательно, более точную анформацаю о текущем состоянва аоносферы а в тех точках земной поверхности, где может оказаться невозможным непосредственное расположение станций ВЗ, что особенно важно при решении ряда прикладных задач, таких как связь, актавная а пассавная локацая, пеленгация в др.
Апробация работы: результаты асследованвй докладывалась на:
-
Межведомственном научном семвнаре "Распространение раднволн в проблемы радвосвязв ДКНВ диапазона", НИРФИ, Н.Новгород, 1991.
-
Научных семвнарах лабораторвв математвческой фвзвкв факультета вычислительной математика в кабернетвка ИГУ в ИЗНИРАН.
Публикацвв. Основные результаты диссертации опубликованы в 5 работах, спвсок которых помещен в конце автореферата.
Структура а объем диссертации. Диссертация состоит аз введеная, трех глав в заключения, содержат 144 страницы машинописного текста, 27 рисунков, 22 таблицы, 54 навменованвя бвблвографав / всего 199 страниц /.
