Фоновые флуктуации при радиопросвечивании ионосферы в эксперименте GPS - Microlab-1

Исследуются спектры флуктуаций фазы и амплитуды радиосигналов, зарегистрированных в четырёх сеансах радиопросвечивания ионосферы на высотах 70-120 км, с целью выяснения источников этих флуктуаций. Сравнение статистических характеристик флуктуаций, измеренных на двух длинах волн, с теоретическими расчетами позволило сделать вывод о том, что только низкочастотная часть фоновых флуктуаций фазы имеет ионосферную природу, высокочастотные же флуктуации определяются шумами измерительной системы. Флуктуации амплитуды более информативны в высокочастотной области, так как обусловлены в основном ионосферными неоднородностями. Обсуждаются возможности разделения составляющих амплитудных флуктуаций, вызываемых ионосферными неоднородностями и неоднородностями нейтральной атмосферы, при зондировании на высотах, где эти составляющие сравнимы по величине. Показано, что для этой цели непригодны дисперсионный метод и метод экстраполяции, которые используются для разделения регулярных ионосферной и атмосферной составляющих вариаций амплитуд и фаз радиосигналов.

На английском языке

We analyze spectra of phase and amplitude fluctuations of the radio signals received in four sessions of radio sounding of the ionosphere at altitudes 70-120 km. Our study is aimed at determining the origin of these fluctuations. Comparison of the statistical properties of the fluctuations measured at two wavelengths with the theoretical calculations reveals that only the low-frequency fraction of the background fluctuations is of the ionospheric origin, while the high-frequency fluctuations are caused by the noise of the measurement system. The high-frequency fraction of the amplitude fluctuations is more informative since these fluctuations are caused mainly by the ionospheric irregularities. We discuss the possibility of separation of the amplitude-fluctuation components originated due to the effect of the ionospheric irregularities and of the irregularities of the neutral atmosphere. The comparison is made for the case of sounding at altitudes where these components are comparable. We show that the dispersion and extrapolation methods, which are used to separate regular ionospheric and atmospheric components of amplitude and phase variations of radio signals, are inapplicable in this case.