Особенности расчёта минимальных частот мод в задаче прогнозирования условий ионосферной радиосвязи

Представлено применение двух перспективных подходов (метода пристрелки на основе глобальной оптимизации и метода обобщённой силы) для расчёта траекторных характеристик радиотрасс в области наименьшей применимой частоты ионосферных мод. В большинстве случаев оба метода способны находить все лучевые траектории двухточечной задачи. Однако метод обобщённой силы обладает большей устойчивостью при поиске сильно расходящихся ионосферных лучей. На примере радиотрассы с предельной дальностью односкачкового распространения показано, что применение новых методов к решению классической двухточечной задачи распространения радиоволн в ионосфере позволяет расширить частотный диапазон и детализировать модельные ионограммы в области минимальных частот отражения от ионосферных слоёв и значительно улучшить общий прогноз наименьшей применимой частоты. Результаты численного моделирования сопоставлялись с экспериментальными данными. Представленные методы имеют перспективы в совместном применении для решения прикладных задач прогноза радиосвязи.

На английском языке

Simulations of the minimum frequencies of ionospheric modes for radio communication forecast

Nosikov I.A.

Padokhin A.M.

Krasheninnikov I.V.

Klimenko M.V.

Bessarab P.F.

We apply two promising approaches, namely, the homing-in method based on global optimization and the generalized force method, to the problem of point-to-point ionospheric ray tracing where the ionospheric modes tend to the minimum frequency. In most cases both methods are capable of finding all rays connecting the given transmitter and receiver. However, the generalized force approach is more stable in locating highly divergent high rays. Application of the methods to a long-range single-hop radio channel demonstrates their potential for expanding the simulated frequency range, refining the model ionograms in the regions of the minimum frequency of reflection from ionospheric layers, and significantly improving the overall forecast of the lowest usable frequency. The results of numerical simulations were also compared with the experimental data. Joint application of the presented methods provides valuable means for solving applied problems of radio communication forecast.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2021_64_08_672

Пример ссылки для цитирования:

Носиков И.А., Падохин А.М., Крашенинников И.В., Клименко М.В., Бессараб П.Ф. Особенности расчёта минимальных частот мод в задаче прогнозирования условий ионосферной радиосвязи // Изв. вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64, № 8-9. C. 672–685.