Рефракционное ослабление, ускорение фазы радиоволн и дистанционное зондирование сферически симметричной среды на трассах спутник-спутник и спутник Земля

Получено точное в приближении геометрической оптики выражение для рефракционного ослабления радиоволн в сферически симметричных средах (атмосфере, ионосфере и других) для случая, когда передатчик и приемник находятся в слоистом пространстве, в том числе на трассе спутник-спутник или спутник-Земля. Полученное соотношение удовлетворяет критерию взаимности и может быть применено при решении обратных задач дистанционного зондирования, в том числе, околоземного пространства в случае существенных рефракционных эффектов. Найденные соотношения проверены путем анализа данных радиозатменных экспериментов [1,2], полученных с помощью аппаратов FORMOSAT-3, регистрировавших сигналы навигационных спутников в авроральных зонах и над нагревными стендами. Найденная зависимость позволяет определить интегральное ослабление радиоволн на одной частоте, отдельно измеряя рефракционное ослабление по вариациям фазы и исключая его из изменений интен-сивности по амплитудным данным радиозатменного сигнала. Получены также ранее неизвестные соотношения, позволяющие определять по экспериментальным данным положение, высоту и наклон атмосферных (ионосферных) слоев, что существенно расширяет возможности применения радиозатменного метода к зондированию атмосфер и ионосфер Земли и планет. Информация, содержащаяся в амплитудной и фазовой части спутниковых радио-голограмм, может быть применена для восстановления с высоким пространственным и временным разрешением вертикальных зависимостей показателя преломления, давления, температуры и других параметров.
В докладе установлено, что связь между ускорением эйконала и интенсивностью радиоволн, выявленная ранее в [1,2], выполняется для общего случая слоисто-симметричной среды, в том числе, на трассах спутник-Земля (или спутник-летательный аппарат в атмосфере (ионосфере)). Это позволяет разработать новые подходы и методы для решения задач дистанционного зондирования и исследования эффектов распространения в различных диапазонах радиоволн.
Цель доклада состоит: (1) в представлении выражения для рефракционного ослабления, точного в приближении геометрической оптики, когда передатчик и/или приемник находятся в сферически симметричном слоисто-неоднородном пространстве; (2) совместном анализе амплитудных и фазовых радиозатменных измерений на трассах спутник-спутник и спутник-Земля; получения данных о воздействии нагревных эффектов на ионосферу Земли