Применение пространственной обработки поля на основе метода двойного взвешенного фурье-преобразования в задачах спутниковой диагностики ионосферы с учётом горизонтальной скорости дрейфа мелкомасштабных неоднородностей

Исследуется возможность применения двукратной пространственной обработки поля на основе метода двойного взвешенного фурье-преобразования (ДВФП) для повышения разрешающей способности спутниковой диагностики неоднородной ионосферной плазмы. Рассмотрен случай синтезирования линейки источников зондирующего сигнала низкоорбитальным спутником типа «Ионосфера-М». В качестве модели ионосферы используется приближение в виде фоновой среды, представленной простым слоем Чепмена, с добавлением горизонтально движущихся локальных плазменных неоднородностей с вариацией диэлектрической проницаемости в виде гауссовых функций. Компьютерные расчёты фазы поля волны, прошедшей через неоднородную среду, показали, что при выбранных параметрах задачи применение двукратной пространственной обработки поля на основе метода ДВФП позволяет выйти за рамки френелевского разрешения для диагностики мелкомасштабных ионосферных неоднородностей, движущихся со скоростью горизонтального дрейфа меньше 200 и 380 м/с для частот зондирующего сигнала 150 и 400 МГц соответственно.

На английском языке

Using spatial field processing based on the double weighted Fourier transform method for satellite ionospheric diagnostics with regard to horizontal drift velocity of smallscale irregularities

Zverev M.A. and Knizhin S.I.

We study the possibilities of double spatial field processing based on the double weighted Fourier transform (DWFT) method to increase the resolution of satellite diagnostics for inhomogeneous ionospheric plasma. In this case a line of sources is synthesized by a low orbit satellite, like "Ionosphere-M''. The model of the background ionosphere is chosen in the form of a simple Chapman layer. Horizontally moving inhomogeneities with a Gaussian profile are used as a model of dielectric permittivity variation. Numerical wave phase calculations show that the use of double spatial field processing based on DWFT method allows for exceeding Fresnel resolution limit in the diagnostics of small-scale ionospheric irregularities moving with horizontal drift velocities of less than 200 m/s and 380 m/s for probing signal frequencies of 150 MHz and 400 MHz, respectively.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2025_68_10_845

Пример ссылки для цитирования

Зверев М.А., Книжин С.И. Применение пространственной обработки поля на основе метода двойного взвешенного фурье-преобразования в задачах спутниковой диагностики ионосферы с учётом горизонтальной скорости дрейфа мелкомасштабных неоднородностей // Изв. вузов. Радиофизика. 2025. Т. 68, № 10. C. 845–857.