Работа посвящена развитию численно-аналитического метода решения трёхмерных задач теории распространения радиоволн, в частности, задач, учитывающих трёхмерные локальные неоднородности приземного волновода (ионосферные возмущения или нерегулярности земной поверхности). Используется импедансная модель волновода Земля -- ионосфера. Неоднородность, выступающая за пределы одной из стенок волновода, имеет произвольную гладкую форму, а свойства её поверхности описываются импедансом. Задача в скалярном приближении сводится к двумерному интегральному уравнению по поверхности неоднородности, которое путём асимптотического (kr » 1) интегрирования по поперечной к трассе распространения координате (с учётом членов порядка (kr)-1 включительно) приводится к одномерному интегральному уравнению. Контуром интегрирования в последнем является линейный контур неоднородности. Уравнение решается численно, путём, сочетающим в себе прямое обращение интегрального оператора типа Вольтерра и последовательные приближения. Метод позволяет уменьшить требуемое для решения задачи машинное время, он пригоден для исследования как малых, так и крупномасштабных нерегулярностей. В качестве примера приводятся результаты численного моделирования процесса распространения радиоволн в присутствии мощного трёхмерного ионосферного возмущения.
This paper presents a further development of analytical-numerical approach to the solution of three-dimensional problems in the theory of radio wave propagation. This method is particularly efficient for the study of three-dimensional diffraction by a localized perturbation of the environment. Here we are concerned with low frequency radio wave propagation in the presence of an ionospheric disturbance of finite lateral extent, which has got some vertical shape. The surface impedance concept is used to model the Earth-ionosphere waveguide. The approach is based on preliminary asymptotic transformation (kr » 1) of the rigorous two-dimensional integral equation on the one-dimensional contour integral along the boundary of the inhomogeneous area. An original computational algorithm is proposed to invert this approximate equation. It combines both inversion and iteration procedures. By reducing CPU time, the method developed enables one to study both small and comparatively large-scale inhomogeneities. As an example the numerical simulation results of radio wave propagation in the presence of powerful 3D ionospheric perturbation are presented.