Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII.A.148
Методы пространственной обработки параметров сигналов низкоорбитальных спутников в задачах диагностики мелкомасштабных ионосферных неоднородностей
Книжин С.И. (1,2), Продан П.Е. (1), Зверев М.А. (1), Котов Д.В. (1), Колесник С.Н. (1), Лебедев В.П. (2)
(1) Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия
(2) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Изучение физических процессов, протекающих в ионосферной плазме Земли, необходимо для широкого круга как фундаментальных, так и прикладных задач. На сегодняшний день одним из наиболее актуальных методов исследования ионосферы является спутниковая диагностика. Данный вид диагностики можно разделить на лучевую и дифракционную. Методы лучевой диагностики являются наиболее развитыми и основываются на геометрооптическом приближении, в рамках которого характеристики принимаемого сигнала представляют собой линейные интегралы вдоль лучей, имеющие на высоких частотах вид прямых линий. Для учета дифракционных и многолучевых эффектов используют методы дифракционной диагностики. Для сред, вызывающих слабые флуктуации фазы и амплитуды волны, используют приближение Борна и Рытова. В условиях сильных флуктуаций фазы волны обычно используют приближение фазового экрана, однако данная модель требует априорной информации о местонахождении неоднородных плазменных структур. Метод двойного взвешенного Фурье преобразования (ДВФП) позволяет учитывать дифракционные и многолучевые эффекты при сильных флуктуациях фазы и амплитуды волны в отсутствии информации о местонахождении исследуемых неоднородностей [1-2]. Для повышения разрешающей способности дифракционной диагностики в условиях сильных вариаций фазы и амплитуды волны можно воспользоваться двукратной пространственной обработкой поля на основе метода ДВФП, выполненной относительно координат источника и приемника [1-2]. В рамках эксперимента данную пространственную обработку поля можно реализовать на сети синхронизированных приемников сигналов низкоорбитальных спутников. Каждый из приемников будет работать на базе технологии SDR в двухканальном режиме на частотах 150 МГц и 400 МГц.
Ключевые слова: диагностика ионосферы, пространственная обработка поля, низкоорбитальные спутники
Литература:
- Tinin, M., & Knizhin, S. (2020). Some possibilities of spatial signal processing in an inhomogeneous medium based on DWFT. Radio Science, 55, e2019RS006908. https://doi.org/10.1029/2019RS006908
- Knizhin, S. I. (2020). Using spatial radio wave field processing for diagnostics of inhomogeneous plasma. Waves in Random and Complex Media, 31(6), 2115–2134. https://doi.org/10.1080/17455030.2020.1721613
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных