Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Эффективность алгоримов расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Эффективность алгоримов расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн"

ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ГЕОФИЗИКИ имени академика Федорова Е.К.

На правах рукописи

ОСГРОВСКИИ Григорий Израилевич

УДК: 550.388.2

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ИОНОСФЕРНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДЕКАМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН

(04.00.22 - Геофизика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 1993

г

Работа выполнена в Институте прикладной геофизики.

л

имени академика Федорова Е.К.

Научный крнсультант :

доктор физико-математических наук, профессор

КАЛИНИН Юрий Кириллович

Официальные оппоненты :

доктор технических наук, профессор

Ведутая организация :

Институт ионосферы АН Украины, г. Харьков

Защита диссертации состоится " 29 " декабря 1993 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 024.09.01 в Институте прикладной геофизики имени академика Федорова Е.К. ' по адресу : 129226, Москва, Ростокинская ул., 9

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.ИПГ.

Автореферат разослан

Ученкй секретарь спецсовета Д 024.09.01 кандидат физико-математических наук

А.Г.Старкова

-3-

0Б111АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

" Актуальность исследований. В последние десятилетия продолжается бурное развитие радиосредств, использующих ионосферу в качестве тракта передачи информации. Так, число ионосферных радиотрасс в мире в 50-ые года, равное Ю5, в 1980-ые годы

с

возросло Эта тенденция роста сохраняется до настоящего

времени. Расширилась и геометрия радиотрасс: к традиционным трассам "Земля-Земля" прибавились трассы "Земля-Космос" и "Космос-Космос". К числу технических систем середины века -связным, пеленгационным, точного времени и т.д. прибавились такие системы, как загоризонтная радиолокация, космическая радиосвязь, различные системы определения координат источников радиоизлучения. Кроме того в ионосферной радиофизике к традиционным методам вертикального, наклонного и возвратно-наклонного зондирования с земной поверхности прибавились методы вертикального и наклонного зондирования ионосферы с ИСЗ и геофизических ракет.

Такому расширению числа трасс, видов ионосферных систем и способов зондирования сопутствовало значительное расширение фронта научно-исследовательских работ, обслуживающих технические и научные потребности всевозможных потребителей информации о характеристиках ионосферных радиотрасс в декаметровом диапазоне. Продукцией этих научно-исследовательских работ стали многочисленные модели процесса ионосферного распространения радиоволн. Эти модели мокно подразделить на две взаимосвязанные группы: модели среды, - собственно ионосферы, и модели процесса распространения радиоволн на трассах, содержащих ионосферные

участки. Число моделей в каждой груше порядка десяти, количестве

• \

параметров радиосигналов и видов потребителей, тоже порядкг десяти. С учетом того, что многие, казалось бы, однотипные задачу ионосферного распространения радиоволн для различных потребителе! имеют свою методическую и техническую специфику, общее числе возможных задач составляет порядка Ю4. Такое большое число задач приводит к необходимости автоматизации взаимодействия междц производителями и потребителями ионосферной информации и в свох очередь диктует необходимость формализации этого взаимодействия. Вместе с тем, такая формализация полезна только до определенных пределов. Во многих случаях необходим перебор различных вариантоЕ модельных расчетных схем, точное число которых может определяться дополнительными требованиями потребителя. В связи с этим получает развитие научная проблематика эффективности алгоритмов расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн, включая их разработку, выбор и практическую реализацию. При этом эффективность определяется . как совокупность количественных величин, позволяющее отдавать предпочтение при выборе алгоритмов для практического использования. В работе в качестве таких количественных величин приняты погрешность расчетных схем и быстродействие программных реализаций на ЭВМ. Специфика данной научной проблематики состоит в том, выбор эффективных алгоритмов должен характеризоваться полнотой рассмотренных вариантов. При этом необходимо учитывать, что в ряде случаев потребитель не имеет возможности использовать рекомендованные эффективные схемы расчета в силу своих технических ограничений, которые приводят к решению частных задач определения эффективности ■в рамках заданных

технических возможностей. Все это свидетельствует об актуальности новой научной проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение, - обеспечение эффективными алгоритмами расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн потребителей гелиогеофизической информации.

Особенностью оценок эффективности является возможность неединственности решения той'или иной задачи практики. При этся окончательное решение об эффективности той или иной схемы расчета-либо возлагается на потребителя, либо принимается на основании Н5 согласованных с потребителем критериев.

Цель работы: Разработка, выбор и практическая реализация . эффективных алгоритмов расчета характеристик распространения декаметровых радиоволн на ионосферных трассах, включая создание-новых, алгоритмов и правил работы с ниш.

При этом ставились следующие задачи:

- проведение экспертного анализа существующих моделей Г-области ионосферы в различных гелиогеофизических условиях и методов расчета характеристик распространения декаметровых радиоволн;

- создание алгоритмов, обеспечивающих эффективное решение задач в области ионосферного распространения декаметровых радиоволн, стоящих перед гелиогеофизической службой России;

- решение геофизических и радиофизических задач с использованием новой аналитической аппроксимации профиля электроннсг концентрации Р области ионосферы.

Научная новизна. Впервые представление об эффективное^: алгоритмов расчета развивается применительно к решению задач

г

ионосферного распространения декаметровых радиоволн. При этои эффективность характеризует возможность использования тех или инш алгоритмов при решении радиотехнических задач потребителей. Е связи с этим проведены экспертные оценки погрешностей различных методов моделирования профилей концентрации электронов, в ионосфере и методов расчета параметров радиосигналов на ионосферных радиотрассах.

Предложен новый алгоритм диагностики и прогнозирования состояния ионосферы, основанный на использовании текущих данных наблюдений, ставший важным этапом в разработке автоматизированных систем краткосрочного прогнозирования (СИДИПСИ) и сыгравший существенную роль как в развитии экспертных оценок эффективности различных алгоритмов, так и в создании более усовершенствованных систем.

На основе использования эффективных алгоритмов долгосрочного радиопрогнозирования разработаны принципы построения каталога типовых условий распространения декаметровых радиоволн, реализованные для среднеширотных трасс протяженностью 100 - 6000 км.

В аналитической форме предложена новая аппроксимация профиля электронной концентрации в широкой окрестности главного максимума ионосферы, допускающая представление в терминах табулированных функций первообразных рефракционных интегралов, являющихся основой большинства методов моделирования процесса распространения радиоволн на ионосферных радиотрассах.

Достоверность полученных в работе результатов определяется - детальным обоснованием развиваемых подходов как на уровне исходных геофизических и радиофизических представлений, так и на

уровне инженерных оценок;

- использованием единых методов оценки погрешности алгоритмов расчета характеристик ионосферного распространения радиоволн;

- результатами практического использования основных рекомендаций и выводов работы при решении важных промышленных задач проектирования радиотехнических систем.

Нг^чттая и практическая ценность работы.

Развивается научно-технический подход к вопросам принятия решения о выборе наиболее эффективных методов расчета параметров ионосферных радиотрасс, при решении прикладных задач по обеспечению потребителя ионосферной информацией. На единой методической основе проанализированы точностные характеристики наиболее .распространенных среди потребителей информации ионосферной службы методов расчета параметров ионосферных радиотрасс декаметрового диапазона.

Существующие аппроксимации профилей электронной концентрации дополнены новой аналитической зависимостью, представляющую собой экспоненциально-параболическую функцию, содержащую члены второй и четвертой степени. Ее аппроксимирующие свойства превосходят другие известные голоморфные аппроксимации. Данная функция допускает представление в терминах эллиптических интегралов фазы и задержки радиосигналов на скачковой траектории с учетом сферичности Земли. Использование данной функции позволяет разрабатывать ноеыэ алгоритмы диагности состояния ионосферы и расчета параметров радиотрасс.

Созданный каталог типовых условий распространения декамет-ровых радиоволн позволяет эффективно решать вопросы долгосрочного прогнозирования характеристик рапространения при выполнении

технических проектов различных радиотехнических систем декамет-рового распространения в среднеширотной части Восточного полушария. Разработанные критерии построения каталога позволяют перейти к созданию каталогов характеристик распространения декаметровых радиоволн для трасс произвольной протяженности, географического расположения и ориентации, в зависимости от заявок потребителей.

Инженерный подход к вопросам экспертных оценок эффективности алгоритмов расчета параметров радиотрасс является шагом в развитии прикладных аспектов деятельности ионосферной службы.

Основные результаты работы, выносимые на защиту.

1. Результаты анализа эффективности большинства наиболее распространенных алгоритмов расчета параметров ионосферы и процесса распространения декаметровых радиоволн на ионосферных радио-трг 'сах, полученные на основе рассмотрения точностных характеристик соответствующих моделей.

2. Автоматизированная система диагностики и прогноза состояния ионосферы ( СИДИПСИ, I версия ), основанная на использовании наиболее эффективных методов расчета параметров ионосферного распространения радиоволн с коррекцией по текущим данным наблюдений, -позволившая перейти к решению задачи краткосрочного прогнозирования состояния ионосферы и параметров распространения радиоволн на новом, существенно более высоком качественном и количественном уровне.

3. Каталог типовых характеристик распространения радиоволн, эффективно используемый при решении различных задач проектирования ионосферных радиотехничеких систем.

-94. Результаты решения прямых и обратных задач ионосферного моделирования, основанные на использовании экспоненциальн.-парзболической функции четвертой степени : •

- определение высоты главного максимума ионосферы в условиях дефицита сигнальной информации в окрестности максимума Р2-слоя;

- восстановление " невидимой " при вертикальном зондировании частг N•(11)-профиля с привлечением данных о полном электроннси содержании в столбе;

- нахождение фазы и задержки радиосигналов на скачковых радиотрассах в аналитическом виде в терминах табулированных глиптических интегралов;

- восстановление N»(11)-профиля из ионограмм наземного и спутникоп: зондирования.

Внедрение результатов работы осуществлено в НИИ систем свягг и управления при проведении экспертных оценок точности характеристик распространения радиоволн, получаемых на основе использования наиболее эффективных моделей ионосферы и методсв расчета параметров распространения радиоволн. Там же внедрен каталог типовых характеристик распространения радиоволн лгя среднеширотных радиотрасс и алгоритм расчета максимальны! применимых частот с коррекцией по текущим данным наблюдений. Ковк2 метод месячного прогнозирования параметров декаметроаых радиотрасс, проходит испытания в гелиогеофизической службе ИПГ. Систем; диагностики и прогноза состояния ионосферы ( СИДИПСИ, пэрвал версия ) была Енедрена в прогностические центры Болгарии, Кубы, г практическую работу Якутского отделения гражданской авиации , прошла авторские испытания в гелиогеофизической службе ИПГ.

Алгоритм рассчета ионосферных, и аэрономических параметров в диапазоне высот 120-600 км используется при интерпретации результатов измерений на станции некогерентного рассеяния (г.Харьков). Результаты работы отражены в отчетах по выполненным в ИПГ им. академика Федорова Е.К. темам : NN гос. per. 780228559, 8I0I858I*, 01.84.0 0I7I47 , 01.86.0 047857 , 01.86.0 077009.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. .Общий объем составляет2^5 страниц текста, 30 рисунков, 24 таблиц. Список литературы из J53 наименований.

Апробация результатов диссертации.

Материалы диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях по моделированию ионосферы ( Иркутск, 1984г., Звенигород, 1988г., Казань, 1990г.), Всесоюзных семинарах по ионосферному прогнозированию ( Звенигород, 1979г., Калининград, 1983г., Новосибирск, 1985г., Суздаль, 1987г., Мурманск, 1989г., Иркутск, 1991г.), Всесоюзной конференции по теории и практике применения метода некогерентного рассеяния ( Алушта, 1983г.), Всесоюзном симпозиуме "Ионосфера и взаимодействие , декаметровых волн с ионосферной плазмой" ( Звенигород,1989г.), Международном совещании по информационному обеспечению геофизических исследований (Москва, 1988г.), Международной конференции по ионосферному прогнозированию (Австралия, 1989г.), Всесоюзных конференциях по распространению радиоволн ( Харьков, 1990г., Ульяновск, 1993г.), XIX Ассамблее Европейского геофизического общества ( Германия, 1993 г.).

-II-

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы, обосновывается ее цель и актуальность. Показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований. Сформулированы основные положения выносимые на защиту и кратко излагается содержание лаботы по главам.

В первой главе проводится экспертный анализ точности описания параметров ионосферы, рассчитанных на основе использования ионосферных моделей. Ранее в ряде работ были описаны ионосферные модели, основанные на различных подходах, где авторы ограничивались демонстрацией возможностей моделей на нескольких удачно подобранных примерах . При этом до последнего Бремени, обычно не существовало никаких рекомендаций по их практическому использованию. В связи с работой по совершенствованию обеспечения потребителей ионосферной информацией проведено сравнение прогностических возможностей ряда ионосферных моделей на низких, средних и высоких широтах. В качестве массивов экспериментальных данных использовались результаты измерений 1оТ2 на станциях некогерентного рассеяния радиоволн, вертикального зондирования ионосферы и результаты внешнего зондирования с ИСЗ "Космос-1809".

Представляются результаты анализа возможностей практического применения высокоширотных ионосферных моделей, что особенно важно так как в этой области накопилось наибольшее количество острых проблем. Отмечается, что в настоящее время разработан целый ряд теоретических моделей . высокоширотной ионосферы, на основе использования которых появилась возможность качественного описания

характерных ее особенностей, таких как "язык" ионизации, положение! и глубина главного ионосферного провала, зависимость размеров и положения каспа от геомагнитной активности и межпланетного магнитного поля и т.д. Однако до сих пор до конца не ясны многие процессы, ответственные за образование высокоширотной ионосферы. Это приводят к тому, что в настоящее время теоретические модели не могут быть использованы в прогностическом режиме. В связи с этим показывается, что в настоящее время для практического использования эмпирические модели имеют преимущество в точности описания реальной высокоширотной ионосферы перед теоретическими, так как в их основу положено обобщение достаточно обширного экспериментального материала.

Для оценки погрешности описания изменчивости 1о?2 в высокоширотной ионосфере моделями СМИ-88 и "Прогноз МПЧ" были выбраны массивы экспериментальных данных, полученные на станциях вертикального зондирования Мурманск (69,0°N. 33,0°Е) и Кренкель (80.бХ • Б8,0°Е) за 1979г. и 1987г. Кроме того, при апробации использовались данные внешнего зондирования, полученные на ИСЗ "Космос 1809". При апробации, согласно рекомендациям МККР, рассчитывались средняя относительная ошибка б в процентах и среднеквадратичное отклонение абсолютной ошибки о в МГц. Отмечается, что такой упрощенный инженерный подход имеет свои • преимущества т.к. позволяет сразу получить простую оценку соответствия моделей опыту. Полученные оценки показали (б"" 15-30%, о~ 1.2-2 МГц), что на основе выбранных моделей можно описывать критическую частоту 1о£2 высокоширотной ионосферы с погрешностями близкими к погрешностям среднеширотных моделей.

Причем медианная модель " Прогноз МПЧ превосходя по

оперативности, не уступает по точности 'описания изменчивости 1оТ2 высокоппфотной модели СМИ-88, что позволяет рекомендовать модель " Прогнз МПЧ " для практического использования. Этот вывод оказался достаточно неожиданным, так как известно, что природа образования высокоппфотной ионосферы гораздо сложнее, чем среднеширотной. В связи с этим возникли вопросы, связанные с корректностью выбора используемого для анализа экспериментального массива данных. Поэтому в работе проводится дополнитнльный анализ экспериментального массива данных, используемого при апробации моделей, который показал, что приведенные в работе оценки погрешности можно считать достоверными. Кроме того, на основе проведенного сопоставления одновременных наземных и спутниковых измерений 1оР2 удалось сделать важный вывод о том, что основные изменения в поведении высокоширотного Ив(]1)-профиля электронной концентрации следует ожидать в Б и Е областях. При этом значения максимальной концентрации электронов практически не претерпевают существенных отклонений от меди'анных.

Наиболее изученной частью ионосферы является среднеширотная ионосфера, простирающаяся по широте от" 30° до 55°. Эта область раньше других привлекла исследователей в связи с тем, что в ней расположено наибольшее количество радиотрасс и средств зондирования. По этой причине .она обеспечена наибольшим количеством экспериментального материала.

Далее в главе проводится сопоставление с экспреиментальными данными результатов расчета параметров максимума ?2-области, полученных на основе использования как теоретических, так и

эмпирических среднеширотных моделей разработанных в ИНГ, ИЗМИРА] ЗапСибНШ , И1Ш , КалГУ , НПО "Тайфун" .

Для апробации был выбран массив данных, полученных в разнз долготных зонах. Использованы данные, полученные на ст.1 Миллстоун-Хилл (1968-1972гг.) , ст. НР Харьков (1983г.), ст. I Москва (1Э79, 1980гг.). Еесь массив был разбит на три перио; суток: дйнь, ночь, восход-заход. Оценка погрешности моделс определялась по двум параметрам: критической частоте слоя ] (10?2.) и высоте максимума слоя Т2 (ЬтР2). Данные для сравнеш высот были взяты по ст.Миллстоун-Хилл (1968-1972 гг.) и ст.Харькс (1983г.). В работе показано, что 'наименьшую погрешность щ описании среднеширотной ионосферы обейтечивает модель ИШ разработанная при участии автора. Однако по совокупное требований к эффективным моделям, основанным на принципе "точность-быстродействие", бесспорное преимущество имеет мoдeJ разрг.'станная в ИЗМИРАН " Прогноз МПЧ

Наибольшие проблемы возникли при апробации низкоширотнь моделей. 13 качестве экспериментальных массивов данных использс вались результаты измерений на станциях Панама, Ибадан, Уанкайо з 1957-1958 гг. Были выбраны те эксперименты, в которых одновремени проводились измерения критической частоты и высоты мзксимут/ Р2-области. Оказалось, что объем таких данных ограничен. Кром того, сами данные испытывают очень сильные вариации ото дня ко дн и в течение суток (до нескольких раз в Г Р2 и до сотен км по 11 Г2

* О т

при близких гелиогеофизических условиях. Ни одна современна ионосферная модель, как эмпирического, так и теоретического типа описать такие вариации не в состоянии, так как неизвестны причин

их вызывающие.

В результате проведенного анализа получено, что в настоящее время разработан целый ряд ионосферных моделей, способных описать состояние ионосферы с удовлетворительной для практического использования точностью при спокойных гелиогеофизических условиях. Эти модели можно использовать при построении долгосрочных прогнозов состояния ионосферы. В то же время результаты анализа показали, что несмотря на многолетние усилия специалистов по ионосферному моделированию, для практического использования наиболее эффективной остается эмпирическая модель "Прогноз максимальных применимых частот", разработанная около двух десятилетий назад, которая не уступает остальным моделям по точности описания значений критических частот ioF2 на всех широтах, но существенно выигрывает в быстродействии при расчетах на ЭВМ. Болев того, на высоких широтах, где понятие "спокойные условия" весьма условно, сделан вывод о том, что медианная модель " Прогноз МПЧ в которой не учитывается геомагнитная активность, оказывающая существенное влияние на поведение высокоширотно! ионосферы , дает результаты не хуке , чем полученные пз высокоширотной части модели СМИ-88.

Результаты проведенного анализа эффективности использования ионосферных моделей при решении прикладных задач позволили включить модель " Прогноз МПЧ " в разработанные в ИПГ автоматизированные системы прогноза характеристик- ионосферногс распространения радиоволн "СЩЩПСИ" и "SPARC".

Во второй главе приведены экспертные оценки погрешности методов расчета условий распространения радиоволн на трассах

д

различной протяженности. Проблема состоит в том, что при решении задач расчета условий распространения декаметровых радиоволн потребителю приходится сталкиваться с тем , что существует довольно много методов расчета характеристик условий распространения радиоволн. Эти методы в той или иной мере подходят для широкого круга потребителей. Однако, для решения конкретной задачи желательно подобрать такой метод, который сможет наиболее эффективно удовлетворить потребителя как по набору требуемых параметров, так и по точности и быстродействию. В связи с отмеченным многообразием требований практики проведен анализ оценок точности определения основных параметров рспространения КВ-радиоьолн различными методами. К основным параметрам, были отнесены: максимально применимая частота (МПЧ), напряженность поля Е и угол прихода радиоволны р в вертикальной плоскости.

Наибольшее внимание уделено оценкам точности расчетов МПЧ. Это вызвано тем, что этот параметр, во-первых, является наиболее часто запрашиваемым потребителями, во-вторых, к нему предъявляются наибольшие требования по минимизации погрешности определения и, наконец, .в третьих, 'имеются достаточно надежные данные измерений на разных трассах.

Для проведения сравнительного анализа точности расчета МПЧ были выбраны следующие методы : метод нормальных волн, равных МПЧ, Крофта-Хугасьяна в реализации автора диссертационной работы и метод расчёта МПЧ по контрольным точкам и точкам отражения.

В качестве реперных были выбраны трассы Москва (55,5°Ы;37,3°Е) - Ашхабад (37,9°П;58,3°Е) и Москва - Иркутск (52,5°Ы;104,0°Е), Москва - Диксон (73,5оП,80,4оЕ), Москва - Хейса

(80.6°Н,58.0°Е). Были просчитаны значения МПЧ для четырых сезонсг (по январю, апрелю, июлю и октябрю соответственно) 1982-1985 годов. Оказалось, что все методы при расчете параметре^ ионосферного распространения радиоволн на рассматриваемых трассах дают близкие между собой результаты и неплохо описывают медианные условия. Однако можно отметить определенные тенденции поведение суточного хода. В заходное и ночное время все методы (метод Крофта-Хугасьяна в несколько меньшей степени) дают, в основном, заниженные значения МПЧ по сравнению со средними значениями МПЧ, г в дневное время - завышенные. Кроме того, на основе.рассматриваемых методов расчета с используемыми фоновыми моделями ионосфера удается удовлетворительно описывать лишь медианные значения МПЧ. Большей точности из такого подхода получить вряд ли удастся, таг как разброс рассчитаннных занчений МПЧ совпадает с точнсстье расчета 1о¥2 из ионосферных моделей (см.гл.1). В работе получеиы для разных трасс и различных методов значения среднего смещения д, среднеарифметической ошибки 0 и среднеквадратиченого отклонения с, рассчитанных значений МПЧ от измеренных значений МПЧ. Показано, что все методы дают близкие по точности результаты и в связи г этим при решении вопроса о практическом использовании на первы2

1

план выходит оперативность метода. Для односкачковой трассы, для одного момента времени расчет по методу нормальных волн занимает " 5 минут, по методу Крофта-Хугасьяна около 10 сек, а по точках отражения порядка 5 секунд на весь суточный ход ( на ПЭВМ АТ 236'. Сделан вывод, что при полученных оценках погрешности последнк2 метод является самым предпочтительным. В то ' же время, прг сопоставлении рассчитанных значений МПЧ с индивидуальным

измерениями возможны значительные отклонения. Единственным по-видимому, путем увеличения точности расчета значений МП является коррекция расчетов по текущим данным наблюдений, чт подробно рассмотрено в главе 3 данной работы.

Аналогичная ситуация наблюдается при расчетах значений МПЧ н высокоширотных трассах. Из проведенного анализа видно, что мето, предложенный Крофтом и Хугасьяном характеризуется погрешностями сравнимыми с полученными на среднеширотных трассах. Небольши отклонения получились в период захода солнца для января и март. 1980г. по траасам Москва-Диксон и Москва-Хейса. Нэиболе' существенные отличия до 8 МГц 2 раза) получены для ночны: значений МПЧ в январе 1980г. по трассе Москва-Диксон. Как показа, анализ иооферных данных, полученных вблизи точки отражения п ст.Мурманск, за этот период для трассы Москва-Хейса, отклонена наблюдаемых медианных значений Го?2 составляют ~70% о1 рассчитанных по модели " Прогноз МПЧ использованной рассматриваемых методах. Эти ошибки при описании ионосферы : приводят к ошибкам в расчетах МПЧ. Разброс измеренных значений МП для конкретных дней также соответствует разбросу значений 1о12. ; работе показано, что различия между рассчитанными и измеренным: значениями МПЧ стали существенно меньше при задани экспериментальных значений ГоР2.

В этом же разделе рассматриваются вопросы применимости разны: методов расчета углов прихода радиоволны (3. Как оказалось, средня ошибка в определении р не превосходит 4-5° при использовани наиболее простой комбинации : ионосферная модель " Прогноз МПЧ плюс метод расчета характеристик распространения, в которых уго.

излучения равен углу прихода. Такой подход удовлетворяет подавляющее число возможных потребителей прогнозов характеристик радиотрасс. Отсюда следует , что для определения углов места вполне достаточно использование упрощенных методов расчета. Этот еыеод обосновывается более подробно. Дело в том, что по данным "Международного списка частот", направленные антены на рабочих частотах порядка 4-6 МГц имеют всего лшь 7 % станций, а нэ частотах порядка 10 МГц - около 18 % и выше 15 МГЦ - более 65 % радиостанций. Однако усиление направленных антенч ( по главному лепестку ) сравнительно невелико : на частотах 4-6 МГц половина направленных антенн имеет усиление до 6 дБ и лишь треть - от 9 дс 12 дБ. Для более высоких частот, например 15 - 16 МГц, 90 % антенн имеют усиление выше 20 дБ. Соответственно с этил и углы раствора главного лепестка диаграммы направленности у 80 % антенн, применяемых в низкочастотной части рабочих частот, превышают 20 -25 а для частот выше 15 МГц половина направлещщх антенн имеет раствор главного лепестка менее 25-30° . Естественно, что в такой ситуации существенно возрастает влияние радиопомех на качество радиосвязи, однако в настоящее время такой способ передачи информации имеет предпочтение по сравнению с узконаправленными антеннами , так как вероятность приема информации, по мнение разработчиков, существенно возрастает при увеличении ширины главного лепестка диаграммы направленности в угломерной плоскости приема' радиоволн. При этом забывается тот факт, что при таком способе передач значительно ухудшается качество связи и возможны существенные потери информации. Примерно такая же ситуация у передающих станций большинства стационарных радиоцентров ,

обслуживахшх воздушные и морские перевозки . Поэтому, в такой ситуации, когда направленные антены с раствором главного лепестка менее 5 0 практически не используются, наиболее целесообразно использовать дешевые оперативные методы расчета . Исключение представляют, например , практические задачи по определению координат передатчика,- загоризонтной радиолокации и др., где необходимы более точные методы расчета , такие как метод рефракционного интеграла, или метод нормальных волн с привлечением ионосферных моделей, детально описывающих Ne(h)-профиль, особенно в области ниже максимума Г2-слоя. Более подробно эта проолема обсуждается в четвертой главе данной работы.

Напряженность электромагнитного шля радиоволны занимает особое место среды различных прогнозируемых характеристик ионосферных радиотрасс. Это обусловлено практической важностью использования радиоволны как носителя информации. Трудности априорных оценок фактора многолучеЕости при определении затухания радиосигналов заставляют на протяжении многих десятилетий обращаться к эмпирическим методам для построения эмпирических моделей. Большое количество трудно учитываемых ионосферных факторов, по-видимому, обусловило наличие у эмпирических моделей столь большого разброса значения затухания, (о=Ю дб). Вместе с тем, следует указать на то, что в эту вели-um., Esror значительны? вклад особенности процедуры • измерения напряженности электромагнитного поля радиоволн.

Оценки погрешности определения напряженности поля Е методами геометрической оптики проводились на части банка D МККР для трасс протяженностью < 3000км, для частот распространения < МЯЧ. Beere

были рассчитананы значения Е для 721 трассы. Показано, что погрешность экспериментального определения напряженности поля характеризуемая логонормальным распределением со

среднеквадратичным отклонением о « 10 дб. находится в соответствии с разбросом значений Е рассчитанных рассмотренными " метода,™.

В третьей главе проведены исследования, посвященные анализу влияния изменчивости ионосферных параметров на характеристики распространения декаметровых ' радиоволн и рассмотрению путей

г

уменьшения погрешности прогноза характеристик ионосферного распространения радиоволн.

Для выявления зависимости параметров распространения радиозолн от Еариацкй ионосферных параметров был проЕеден ряд модельных расчетов этих параметров ( максимальная применимая частота МПЧ, напряженность поля Е, угол места (3 ) на трассе Москва - Иркутск с целью получения большого числа характеристик распространения радиоволн. В широком диапазоне варьировался разброс значений критической частоты 16Е2, высоты Ш?2 и полутолщины ТтР2 максимума Г2-слоя. При этом разброс значений . ионосферных параметров соответствовал характерны!,? погрешностям ионосферных моделей (см. Гл.1). Оказалось, что значения МПЧ для односкачкового и двухскачкового механизма распространения практически линейно зависят от вариаций ГоГ2 и мало реагируют на изменения №2 и УтР2. Вариации Е и р от 1о?2 не превосходят при этом 2-3 Дб и ~ 1° соответственно. В то же время изменения №2 и УшР2 незначительно влияют на напряженность поля и оказывают влияние Г5°) на определение угла места. Таким образом, из

проведенного рассмотрения следует, что для уменьшения погрешности прогноза характеристик распространения, и в первую очередь одной из наиболее запрашиваемых потребителями - МПЧ, необходимо найти пути уменьшения погрешности прогнозирования 16Е2. При этом еще раз отметил (см. Гл.1), что моделирование ионосферы по точности определения параметров максимума уже вышло, • практически, на предельные значения точности, определяемые естественным разбросом значений ионосферных параметров и соответствующий фоновым значениям.

В связи ■ с этим для уменьшения погрешности описания параметров максимума Р2-области ионосферы в работе предлагаются несколько простых, но эффективных методов коррекции ионосферных моделей по текущим данным гелиогеофизических наблюдений.

Для решек1.!л задачи краткосрочного, до 24 часов, прогноза-ГоГ2 разработана методика, основанная на использовании регрессионных соотношений, учитывающих поведение ГоГ2 за 10 дней предшествующих моменту прогноза . Особенностью предлагаемых соотношений является ■ использование в качестве Фоноеого усредненного скользящего .среднего за 10 предшествующих моменту прогноза дней значения То?2, а не общепринятой десятидневной медианы. Как' показал анализ ионосферных данных использование ХоК? для возмущенных и даже слабо возмущенных условий приводит к существенному увеличению точности прогноза. При апробации данной методики в гелиогеофизической службе ИПГ в режиме реального времени удалось получить уменьшение погрешности в определении ГоР2 в среднем за 24 часа на ~ 5% по сравнению с используемой. Данная методика использована также в первых версиях автоматизированной системы диагностики и прогноза

.1

ч

' " -23- ~

состояния ионосферы ( СИДИПСИ) для коррекции 1оГ2 по данным с сети ионосферных станций и ИСЗ.

В этом же разделе на примере использования данных внешнего зондирования со спутника " Космос 1809 " исследуется вопрос о возможности использования спутниковых измерений для коррекции ионосферных моделей. Основываясь на результатах анализа пространственных и временных корреляционных функций вариаций Го?2

был сформулирован перечень требований, которым должна

I

удовлетворять система планетарного контроля за состоянием ионосферы, использующая спутниковое зондирование :

- В связи с тем, что временная экстраполяция наиболее эффективна в пределах 3-4 часов необходимо располагать тремя спутниками с аналогичными параметрами орбит, отстающими друг от друга на 4 часа.

- Учитывая значения радиусов корреляции, достаточно иметь измерения ГоР2 через 500 км на средних широтах и 100-150 юл е области низких и высоких широт.

- Необходимо в течение часа обеспечить оперативное поступление обработанных данных наблюдений в базу данных на ЭШ Прогностического центра.

Помимо методов коррекции ионосферных моделей по измерениям самих параметров ионосферы в главе приводятся примеры уменьшения погрешностей моделей за счет использования более эффективных входных геомагнитных и солнечных индексов. Так, введение индекссн солнечной активности ОЕБЗН ( глобальное эффективное чпсл: солнечных пятен ) и КЕББН ( региональное эффективное числ: солнечных пятен ) приводит к значимому увеличению точности

модельных расчетов по сравнению с использованием общепринятого числа солнечных пятен W. Однако формирование таких индексов требует оперативного сбора и обработки ионосферных данных с сети ионосферных станций, что сопряжено с рядом трудностей. Возможен другой подход, реализованный и описанный в работе, при котором вместо W ( или F10 j) используется эффективный индекс солнечной активности We ( или Fe ), учитывающий тот факт, что ультрафиолетовое излучение Солнца определяется двумя компконентами -излучением активных областей и фоновым излучением неЕОзмущенной поверхности Солнца. Нахождение этого индекса проводится следующим образом. Сначала для конкретных гелиогеофизических условий расчитывается поток ультрафиолетового излучения J' по двухкомпо-нентной модели А.А.Нусинова с учетом фонового излучения. Далее поток J сравнивается с полученным из средней зависимости J от Fj0 j. Синтезированная тагам образом величина F10 ^ принимается за Fe. Если в модели используется индекс W, то в качестве We принимаются значения, рассчитанные по формуле связи F^ ^ и W, в которую Еместо F10 j подставляют F . Проверка результатов использования Wg Еместо W, проведенная на модели " Прогноз МПЧ " по измерениям на | станции Москва в период высокой солнечной активности показала, что рассчитанное с использованием Wg средне-квадратическое отклонение значений fQF2 от наблюдаемых значений меньше, чем при использовании индекса W. При этом показано, что различие статистически значимо. Использование индекса We в ионосферных моделях не менее эффективно (до W ^ 150), чем использование индексов RESSN и GESSN , но имеет то преимущество, что вычисление We не связано со сбором и обработкой ионосферных данных.

\ 1'

Далее в главэ приведен простой квазиинерционный метод прогноза индекса Р)0 основанный на полученном регресионном соотношении. Показано, что предлагаемый метод более эффективный, чем используемые при краткосрочном пргкозе на I день.

В четвертой главе рассматриваются вопросы посвященные эффективности использования различных аппроксимаций N^(11)-профиля при решении прикладных задач ионосферного распространения радиоволн.

В настоящее время наиболее распространенной * является

1

параболическая аппроксимация (11) профиля в области главного максимума ионосферы. Однако , как показали исследования в 30% случаев вид профиля значительно отличается от параболического, за счет его "вытянутости" В связи с эти?,! для более адекватного описания различного вида Нв(Ь.)-профилей автором предлагается аппроксимация профиля электронной концентрации в ■ виде экспоненциально-параболической функции четвертой степени £ = 1 - а( 1 -ехр( - ) 2_ р ( , _ е2ф( _ Л^ь ) 4

где пе - концентрация электронов на высоте • 1г, п™ и -концентрация электронов и высота максимума слоя, Н - шкала еысот, аир- формальные парзметры.

Согласно предлагаемому соотношению для получения высотного профиля Лв(Ю необходимо задание или расчет ( по предлагаемым в работе формулам ) параметров а и (3 , а также значений Ьш и Н. Для этих целей был разработан численный алгоритм, позволяющий находить а,|з,1ш1 и Н из заданного экспериментального профиля.

На примере сравнения возможностей описания экспериментальных .профилей электронной концентрации разными аппроксимирукшми

функциями показано, что предлагаемая функция описывает (Ь)-профили более адекватно не только чем параболическая, но и чем комбинированная функция Эпштейна, используемая в модели Ш1.

Еще одним существенным преимуществом предложенной аппроксимации является возможность представления первообразных рефракционных интегралов скачкового распространения радиоволн в терминах табулированных фу.жций.

На основе использования предложенной функции решены следующие прикладные задачи.

Разработан алгоритм определения высоты максимума Р2-слоя, в случае неполной информации об Ые(11), когда значения этой функции не определены в районе главного ионосферного максимума. Такая ситуация регулярно возникает при восстановлении профиля электронной концентрации из ионограмм спутникого и наземного вертикального зондирования. Данный алгоритм предусматривает восстановление ^(Ю профиля до максимума Р2-слоя из ионограмм по разработанной в работе методике , а области вблизи максимума слоя - на основе предлагаемой аппроксимационной функции. Основной принцип предлагаемой методики состоит в том, что на входе задаются значения Ме(Ю в Р области ионосферы до значения Ые(Ь)=0.Э Ые(1>). Так как значение критической частоты !<= снимается с ионограмм как внешнего, так и наземного вертикального зондирования достаточно надежно, то значение Ме(Ьт)=1.24*Ю4Гсг также считается известным. Далее путем варьирования значений а,(3,Н и находится такая комбинация сь.ро.Но и Ьто, при которой среднеквадратичное отклонение рассчитанных значений Ие(Ь) от экспериментальных минимально. Полученное значение Ыо считаем искомым. Такая

процедура нахождения йг»Р2 оказалась эффективной в случаях внешнего и наземного вертикального зондирования. Это соответствует нахождению Ь^г по известной части профиля Ые(Ь),расположенной выше или ниже максимума Р2-слоя. При этом удается получить значения 1^2 с точностью, превосходящей ту, которая получается при аппроксимации профиля другими функциями. Более того, предложенный алгоритм расчета позволяет достигнуть значения предельно - достижимой погрешности в рамках^метода ВЗ о = 10км при определении 1^2. Отсюда, в частности, следует, что использование -аппроксимационных функций более высоких степеней в задаче всостановления высоты максимума Г2-слоя нецелесообразно, так как реальная точность определения ]>Р2, повидимому, достигнута при использовании функций четвертой степени.

Предлагается ноеый способ восстановления недостающей части ЫвШ)-профиля ( вше или ниже максимума Р2-слоя, являющегося областью отражения для зондирующего радиоизлучения ) по данным вертикального или внешнего зондирования с привлечением результатов одновременных измерений полного электронного содержания (ПЭС) в столбе. Использование вышеперечисленных методов ионосферных измерений для получения Ые( 11)-профилей представляется перспективным, так как существует достаточно широкая мировая сеть станций вертикального зондирования ионосферы, на которой проводятся оперативные измерения ионосферных параметров. Спутниковые измерения методом внешнего зондирования также носят достаточно регулярный характер. Кроме того, тлеются надежные спутниковые и наземные методы по измерению полного электронного содержания в столбе .нарпимер, в экспериментах по локации Луны, пс

измерениям уровня космических шумов или при регистрации эффектов Фарадея и Доплера радиосигналов навигационных ИСЗ.

В разделе рассмотрен случай восстановления нижней части -профиля. Метод основан на том, что при внешнем зондировании получается ионограмма, позволяющия построить часть ^(Ь)-профиля, лежащую выше максимума Р2-слоя. По этой части профиля рассчитывается полное электронное содержание в столбе лежащем выше

максимума Г2-слоя : !!„= л ИеШ) сОг. Затем, имея измеренное

•в Иш

значение полного электронного содержания в столбе N. можно получить значение полного электронного содержания в столбе, лежащем ниже максимума Г2-слоя 11н = N - 11в. На следующем шаге ищем ИеШ) » - профиль в виде экспоненциально-параболической функции четвертой степени. Поиск осуществляется выбором значений ао, ро и Но таких, чтобы разность между измеренными и рассчитанными значениями Пр интегрального электронного содержания в столбе ниже максимума Р2-слоя была наименьшей. Сравнение производится для всех комбинаций IX, р. и Н. . Диапазон изменений сь от 0.8 до 1.2, Р1 от минус 0.5 до 0.5. Значения 1гт и пго задаются из ионограш внешнего зондирования. Полученный Ые(Ш-профиль, удовлетворяющий выше . приведенному условию, считается искомым. Аналогичная процедура производится для продолжения НеШ)-профиля выше максимума Г2-слоя при наличии данных наземного вертикального зондирования. Этот алгоритм реализован на ПЭВМ. Его эффективность была показана путем1 сравнения расчетных и экспериментальных -профилей,

полученных на станциях некогерентного рассеяния Харьков, Чатаника, Джикамарка и на ракетах "Вертикаль". Из анализа результатов сравнения следует, что восстановленные Ме(Ь)-профили, полученные

на осноеэ использования предлагаемой функции , с высокой точностью (О < 10 %) описывают реальную ионосферу на высотах Р-области. Погрешность в определении высоты составляет =* 10 - 15 км. При использовании модели 1И1 не удается получить такие точности, особенно, на высоких и низких широтах.

Полученные результаты показывают эффективность использования предложенного метода восстановления Ш)-прсфиля в диапазоне еысот, "невидимом" при наземном и внешнем зондировании на всех широтах для разных уровней солнечной и геомагнитной активности при наличии данных о полном электронном содержании в столбе. На основе предложенной методики можно существенно уменьшить дефицит информации о состоянии ионосферы в областях недоступных прямым методам наблюдений , особенно на высоких и низких широтах.

В пятой главе представлены результаты работы, предназначенные для использования в гелиогеофизической службе и в других заинтересованных ведомствах, использующих прогностическую информацию для обеспечения радиосвязи в коротковолновом диапазоне частот.

В первой части данного раздела описывается разработанная при участии автора автоматизированная система диагностики и прогноза состояния ионосферы с коррекцией по текущим данным наблюдекй критических частот максимума Р2-слоя ("СШЩПСИ"). Эта система может быть- рекомендована для эксплуатации большинству возможных потребителей для обеспечения краткосрочного прогноза параметров радиотрасс. На момент реализации данная система аналогов в мировой литературе не имела. Основное достоинство данной системы заключается в том, что за счет использования наиболее эфективных

по точности и быстродействию методов расчета параметров ионосферного распространения радиоволн ( см. главы I и 2 данной работы ) и благодаря коррекции полученных результатов по текущим данным наблюдений по пространству и времени ( см.главу 3 ) удалось существенно уменьшить погрешность при увеличении прогнозной информации, выдаваемой гелио-геофизической службой. Первоначально планировалось, что система будет использоваться в центральном прогностическом центре, .откуда информация будет передаваться заинтересованным потребителям. Однако проведенная аппробация данной' работы показала, что при всех достоинствах системы ее практическое использование в оперативном режиме затруднено из-за того, что имеющиеся каналы связи с потребителями не в состоянии справиться с существенно возросшим потоком прогнозной информации. В связи с этим эта версия после небольшой модернизации была перенесена на ПЭВМ, что позволило тиражировать данную систему среди потребителей . При таком режиме эксплуатации потребителю достаточно получать из прогностического центра только текущую гелио-геофизическую информацию и производить прогноз самостоятельно. В

данном разделе описан первый вариант системы "СВДИПСИ", при

!

реализации которого автор принимал участие в постановке задачи, в практической реализации, аппробации и внедрении. - ■

Для обеспечения потребителей долгосрочными прогнозами характеристик распространения радиоволн в КВ-диапазоне частот во второй части работы предлагается каталог типовых характеристик распространения радиоволн. В качестве входных параметров используется уровень солнечной активности 11 , месяц , дальность трассы, местное время середины трассы. В результате в табличном

виде на магнитном носителе потребитель получает (значения максимально применимых частот , напряженности поля , углов места в зависимости от местного времени точки, определяющей середину трассы. При формировании каталога проведен анализ изменчивости » параметров распространения радиоволн в зависимости от географического положения и длины трассы. В результате удалось создать минимальный по объему и достаточный по информативности каталог для среднеширотных трасс протяженностью от 100 до 6000 км' при заданной точности определения прогностических параметров. Объем каталога составил 504 таблицы, содержащие 12096 наборов параметров радиотрасс. По разработанному алгоритму возможно составление каталогов для различных регионов и длин трасс произвольной ориентации в зависимости от заявок потребителей. Кроме того , приведен пример возможности использования разработанного алгоритма для обеспечения потребителей долгосрочными прогнозагли месячных значений параметров * распространения КВ-радиоволн для конкретных радиотрасс в большем объеме и с более высокой точностью, чем это осуществляется е настоящее время.

В заключении перечислены основные результаты работы, посвященные разработке, выбору и практической реализации эффективных алгоритмов расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн :

I. На основе проведенных экспертных оценок погрешности различных методов моделирования ионосферы и методов расчета параметров радиосигналов на ионосферных радиотрассах полученк выводы об эффективности использования эмпирических моделей при

расчете характеристик ионосферного распространения радиоволн в режиме реального времени при решении задач стоящих перед гелио-геофизической службой. Даны точностные характеристики наиболее распространенных методов расчета. Показано, что эти методы 1|меют существенное преимущество в быстродействии и практически не уступают по точности описания теоретическим. В частности, на основе анализа совместных наземных и спутниковых измерений критической частоты максимума Р2-области высокоширотной ионосферы получен важный вывод о том, что на высоких широтах наибольшей изменчивости подвержены значения электронной концентрации Б и Е областей. При этом значения ГоГ2, оказывающие наибольшее влияние на расчет параметров ионосферного распространения -декаметровых радиоволн, не претерпевают значительных вариаций. В результате проведены.? сл-онок точности получен практически важный вывод, что наиболее эффективной при расчете М2 является медианная модель " Прогноз МПЧ ".

2. Предложен и алгоритмически реализован новый подход к диагностике и прогнозированию состояния ионосферы, основанный на использовании текущих данных наблюдений ГоГ2, ставший важным

прогнозирования ("СИДШСИ") и сыгравший существенную роль в создании более усовершенствованных систем типа "SPARC".

3. Разработаны критерии построения каталогов типовых условий распространения декаметровых радиоволн, позволявшие перейти к созданию каталогов характеристик распространения декаметровых радиоволн для трасс произвольной протяженности, географического расположения и ориентации, в зависимости от заявок потребителей.

этапом в

автоматизированных систем краткосрочного

Ка основе разработанных критериев создан каталог типовых условий распространения декаметровых радиоволн для трасс протяженностью от 100 км до 6000 км, позволяющий эффективно решать вопросы долгосрочного прогнозирования характеристик рапространения прл выполнении технических проектов различных радиотехнических систем декаметрового распространения в среднеширотной части Восточного полушария.

4. Предложена новая аналитическая ^ аппроксимация профиля электронной концентрации в широкой окрестности главного максимума ионосферы,, допускающая представление в терминах табулированных функций первообразных рефракционных интегралов, являющихся основой большинства методов моделирования процесса распространения радиоволн на ионосферных радиотрассах. По сбоим аппроксимирующим качествам предлагаемая функция существенно превосходит известные аналоги и, в том числе, используемую в модели IRI, особенно на высоких и низких широтах. В результате использования экспоненциально-параболической функции четвертой степёни был решен ряд прямых и обратных задач, имеющих важное практическое значение

- предложены и реализованы алгоритмы определения высоты главного .максимума ионосферы и восстановления "невидимых" участков профиля

электронной концентрации в условиях дефицита сигнальной информации;

- в терминах эллиптических интегралов найдены первообразные рефракционных интнгралов фазы и задержки радиосигналов нг сучковых радиотрассах;

- разработан алгоритм восстановления ^(Ю-профиля из ионограмм наземного и спутникого зондирования..

Таким образом, из результатов работы следует, что новая научная проблема, имеющая важное народно-хозяйственное значение -проблема эффективности алгоритмов расчета характеристик ионосферного распространения декаметровых радиоволн в интересах гелиогеофизической службы - нашла свое решение в данной диссертационной работе. Основой решения является- многофакторный инженерный подход к эффективному выбору вариантов модели среда и модели процесса распространения декаметровых радиоволн, базирующийся на анализе требований потребителей в сочетании. с обоснованием применяемых методов и оценками их эффективности.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Михайлов A.B., Островский Г.И. Сравнительный анализ схем 'гислэнного решения уравнения непрерывности для плазмы в области F2 ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия - 1977. - т. 17 -N3.-С.524-527.

2. Островский Г.И.Связь вы- оты ночной области F2 с агрономическими параметрами. // Геомагнетизм и аэрономия, 1977.- т.17., N5.

- С.939-940.

!

3. Михайлов А. В., Островский Г.И. Расчет ночной магнитоспокойной F2-области ионосферы средних широт // Геомагнетизм и аэрономия

- 1978.- Т.18, N 2.- С.224-228.

4. Иванов - Холодный Г. С., Михайлов A.B., Островский Г.И. Изменение ото дня ко дню в летний период значений f0F2, как отражение вариаций нейтрального состава верхней атмосферы //Геомагнетизм и аэрономия,- 1981.- т.21, N 5.- С. 823-827.

5. Михайлов A.B., Новикова Г.Н., Островский Г.И., Серебряков Б.Е.'

Прогноз roF2 и hmF2 на основе расчета F2 области и сравнительной оценки его точности ' для периода повышенной солнечной активности //Геомагнетизм и аэрономия.- 1931.- т.21, N 5.- С.828-832.

6. Островский Г.И. Определение вертикальной скорости движения плазмы на станциях некогерентного рассеяния. Тез. доклада Всесоюзной конференции "Теория и практика применения метода некогерентного рассеяния". Харьков, 1983, С.19.

7. Дзюбанов Д.А., Михайлов A.B., Островский Г.И. Долготные вариации атомного кислорода в термосфере, рассчитанные из ионосферных данных // Геомагнетизм и аэрономия. - 1984.- т.24, N1. - 34-39.

8. Авакян C.B., Кудряшов Г. С., Островский Г. И. О механизме влияния солнечной вспышки на параметры ночной Р2-области

. ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. - 1986.- т.26, N5. -С.836-837.

, 9. Гуляева Т.Л., Лосяткин C.B., Михайлов A.B., Островский Г.И. Оценка применимости модели IRI и ИПГ к расчетам радиотрасс. // Ионосферные исследования.- 1987. - N42.- С.52-54.

10. Островский Г.И., Симонов А.Г., Новикова Г.Н. Автоматизированный краткосрочный прогноз критических частот // Ионосферные исследования. - 1987. - N43. - С. 54-57.

11. Автоматизированная система диагностики и прогноза состояния ионосферы / Авдошин С.И., Данилов А.Д., Островский Г.И. и др.- М.:Гидрометеоиздат, серия Геофизика, 1988.. - 8 с.

12. Островский Г. И., Терехин Ю.Л., Михайлов A.B., Михайлов В.В. Система оперативного обеспечения потребителей краткосрочными

прогнозами состояния ионосферы. - В кн.: Информационное обеспечение геофизических исследований. М.:МГК, 1989.- С.40-44.

13. Вопросы прогнозирования условий распространения радиоволн на . трассах различной протяженности / Авдошин С.И., Данилкин Н.П.,

Данилов А. Д., Островский Г.И. и др.- Тез. докл. Всесоюзного симпозиума "Ионосфера и взаимодействие декаметровых радиоволн с ионосферной плазмой". Звенигород, 1989, С. 3-4.

14. Mikhailov A., Teryokhln Y., Mikhailov V., Ostrovsky G., System of Diagnostics and Prediction of the Ionosphere.- In: Proc.STP. Australia, 1989, v.2, p.349-351.

15. Никитин M.А., Островский Г.И., Кащенко H.M. Возможности Детерминированного описания параметров максимума F-слоя внутри плазмосферы // Геомагнетизм и аэрономия.- 1989.- т.29.- С.324-326.

16. Теоретичекие исследования распространения декаметровых радиоволн, диагностика и прогноз ионосферных радиоканалов. / Алебастров В.А..Благовещенский Д.В.,Калинин Ю.К..Островский Г.И др. - XYI Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Тез.докл., Харьков, 1990, С. 27-29.

17. Островский Г.И., Журавлев О.В. Анализ измерений ioF2 проведенных методами вертикального и внешнего зондирования. - В кн.: Результаты первой научной экспедиции в приполюсном районе на атомном ледоколе "Сибирь". Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С.176 - 179.

18. Гитина Г.М., Калинин Ю.К., и др.( в том числе Островский Г.И.) Оценка погрешности оперативного прогноза МПЧ по данным спутникового зондирования. - В кн.: Результаты первой научной

экспедиции в приполюсном районе на атомном ледоколе "Сибирь", Л.,1990, -С.176-181.

19. Нусинов А. А., Островский Г.И. Эффективные индексы солнечной активности для прогноза состояния ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. -1990. - т.30, N1.- С.146-149.

20. Островский Г.И. Высокоширотная ионосфера. Модельное описание и анализ результатов наблюдений применительно к задачам прогноза // Геомагнетизм и аэрономия.-1990.- т.30.-С.498 -500.

21. Островский Г.И. Сравнение результатов расчетов МПЧ, полученных различными методами для среднеширотных и высокоширотных радиотрасс. - М.:Труды ИЗМИРАН, 1992, С. 39-41.

22. Островский Г.И. Определение высоты главного максимума ионосферы методом аналитической экстраполяции // Геомагнетизм и аэрономия. - 1992.- т.32, N2. - С.159-160.

23. Коен М.А., Павлов Н.Н., Островский Г.И., Буренков С.И. Статистические модели прогноза медиан ГоЕ, ГоП, Г0Р2, Н™ и ежедневных значений ГоР2 // Геомагнетизм и аэрономия - 1992.-т.32, N 4.- С.78-83.

24. Иванов-Холодный Г.С., Калинин Ю.К., Островский Г,И. Новая функция аппроксимации профиля электронной концентрации е окрестностях главного максимума среднеширотной ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. - 1992.- т.32, N5.-0. 108-116.

25. Островский Г.И. Экспертная оценка точности определения параметров максимума 12 области ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия.- 1992.- т.32, N 6.- С.78-83.

26. Островский Г.И. Восстановление И»Ш)-профиля с привлечением данных о полном электронном содержании в столбе // Геомагнетизм

и аэрономия.- 1992.- т.32, N6.- С.84-88.

27. Ostrovsky G.I. An analysis of simultaneous ioF2 measurements by ionospheric topside sounder "COSMOS 1809" and ground based ionosondes in the high-latitude ionosphere // Annales Geopys. Part 3. Space & Planetary Sciences Supplement 3.- 1993.-vol. 11.- p.■405.

28. Каталог типовых характеристик распространения КВ-радиоволн. / Дьяков А.В., Ржаницын В.П., Островский Г.И., Терехин Ю.Л., Хотенко E.H.-XY11 Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Тез.докл., Ульяновск, 1993.

о