Вісник № 43
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Исследование реакции концентрации электронов в максимуме слоя F2 ионосферы на слабую геомагнитную бурю 24 декабря 2017 г. в разных широтах Европейского региона(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Шульга, Марина Алексеевна; Котов, Дмитрий Владимирович; Богомаз, Александр ВикторовичПредставлены результаты исследования вариаций концентрации электронов в максимуме слоя F2 по данным ионозондов, расположенных в разных геомагнитных широтах Европейского региона. Проведён анализ влияния слабой геомагнитной бури 24 декабря 2017 г. на вариации концентрации электронов NmF2. Показано, что для внешних магнитных силовых трубок в магнитоспокойный период (22 – 24 декабря 2017 г.) значения концентрации электронов NmF2 увеличивались в ночные часы в 1.5 раза. В результате слабой геомагнитной бури (минимальное значение Dst ≈ –22 nT, максимальное значение Kp=3+) 24 декабря 2017 г. наблюдалось уменьшение значений NmF2 в 1. – 2 раза в ночные часы 25 – 26 декабря 2017 г. Выявлено, что внутренние области магнитосферы ( ≈ 1.56, 1.456) не сильно подвержены влиянию слабых геомагнитных бурь. Рассмотрены физические механизмы, влияющие на увеличение (нисходящий поток ионов Н+ из плазмосферы в ионосферу) и уменьшение значений NmF2 (частичное опустошение магнитной силовой трубки в утренние часы 25 декабря 2017 г. и ослабленный нисходящий поток ионов Н+ в ночные часы 25 – 26 декабря 2017 г.).Документ Підвищення точності розрахунку ординат АКФ сигналу розсіяння(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Пуляєв, Валерій Олександрович; Ємельянов, Леонід Якович; Рогожкін, Євген ВасильовичНаведено результат моделювання двох складових автокореляційної функції (АКФ), які відображають статистичні характеристики некогерентного розсіяння, що розраховуються за допомогою основного (косинусного) та ортогонального (синусного) каналів системи кореляційної обробки радара. Продемонстровано алгоритм обчислень АКФ, коли залучається апаратура, де в наявності є два паралельно працюючих ортогональних канали зі своїми незалежними підсилювальними елементами. Показано, що є різні варіанти синхронізації паралельно працюючих ортогональних каналів. В першому з них вхідний сигнал в одному із каналів затримується на чверть періоду проміжної частоти, а в іншому – використовуються різні серії тактування АЦП. В цих серіях положення імпульсів відрізняється, а саме – вони затримані по відношенню один до одного на чверть періоду сигналу на проміжній частоті. Запропоновано зменшити похибки, які виникають в результаті неідентичності технічних характеристик цих двох квадратурних каналів обробки сигналу. Розглянуто нову структурну схему багатоканального корелятора, який одночасно розраховує як косинусну, так і синусну складові автокореляційної функції сигналу розсіяння, причому сигнал до нього надходить тільки через один канал приймача і один АЦП. Також запропоновано збільшити частоту перетворення сигналу в цифрову форму, щоб досягти значно більшу щільність розташування ординат автокореляційної функції вздовж шкали затримок. Як наслідок, результати розрахунку параметрів іоносферної плазми, що визначаються по формі АКФ, будуть мати ще й підвищену статистичну точність обчислень. Для запропонованого варіанту отримання квадратурних складових АКФ запропоновано модифікований вираз для розрахунку значень радіальної швидкості руху іоносферної плазми.Документ Аналіз режимів енергоспоживання комплексу некогерентного розсіяння інституту іоносфери НАН і МОН України(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Козлов, Сергій СергійовичУ даній статті представлені результати аналізу режимів енергоспоживання комплексу некогерентного розсіяння Інституту іоносфери НАН і МОН України з метою вирішення проблеми підвищення енергоефективності науково-дослідного комплексу та створення енергоефективної системи електропостачання, яка забезпечить стійку роботу наукового обладнання для виконання дослідницьких програм НАН України. Описана система електроживлення комплексу та режими енергоспоживання комплексу. Описано пристрої радарної системи, а також найбільш потужні споживачі електроенергії, які споживають електроенергію на експериментальні і господарські потреби. Проаналізовано енергоспоживання комплексу некогерентного розсіяння за 2013 р. Отримано і представлено графіки середньої споживаної потужності (середньодобовий показник) і середньої споживаної потужності в режимі вимірювань. Описана доцільність проведення робіт з оптимізації енергопостачання науково-дослідного комплексу Інституту іоносфери. Запропоновано можливі заходи для зниження економічної вартості проведення експериментів з дослідження іоносфери науково-дослідного комплексу некогерентного розсіяння. Проведено аналіз робіт сучасних авторів з метою показати, що підвищення ефективності функціонування систем електропостачання є актуальною проблемою сучасних досліджень.Документ Расчёт моментов времени восхода и захода солнца путём задания данных четырёхлетнего цикла изменений солнечного склонения и местного времени верхней кульминации(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Гринченко, Сергей ВладимировичПроведен математический анализ существования решения уравнения для вычисления моментов времени и азимутов восхода и захода светил. Для компьютерного вычисления моментов времени и азимутов восхода и захода Солнца предложено использовать файлы данных четырёхлетнего цикла изменения склонения и местного времени верхней кульминации Солнца. Это позволяет избегать использования эмпирических формул вычисления склонения и местного времени верхней кульминации Солнца, вносящих дополнительные погрешности в вычисление координат Солнца. Числовые данные файлов задаются с точностью до угловых и временных минут. Проиллюстрированы годичные вариации склонения и местного времени верхней кульминации Солнца. Показано, что неучёт вариаций местного времени верхней кульминации Солнца может привести к погрешностям вычисления моментов времени восхода и захода, достигающим значений около 15-ти минут. Указаны корректирующие поправки в вычислении моментов времени восхода и захода при использовании геоцентрических координат. По представленным формулам расчёта моментов восхода и захода Солнца с помощью написанной на Visual Fortran программы представлены результаты расчётов в течение года с учётом рефракции света и углового размера солнечного диска. Вычисляемые значения зенитного расстояния Солнца, а также моменты времени восхода и захода Солнца имеют погрешность до 1-ой минуты (угла и времени соответственно). Показано, что даты, имеющие самый ранний восход, сдвинуты на несколько суток от дат, характеризующихся самым поздним в году заходом. Аналогично, сутки с самым поздним восходом отличаются от суток с самым ранним заходом. Показаны области применения астрономических расчётов координат движения Солнца по небесной сфере в задачах теоретического моделирования ионосферных параметров. Указаны особенности проведения астрономических расчётов зенитного угла Солнца с целью последующего вычисления скорости ионизации, вызванные отличием длин волн видимого диапазона и экстремального ультрафиолета, ионизирующего нейтральные газы атмосферы.Документ Разработка подсистемы приема сигнала некогерентного рассеяния, его записи и обработки на промежуточной частоте(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Емельянов, Леонид Яковлевич; Мирошников, Артем Евгеньевич; Колодяжный, Вячеслав ВалерьевичРазработана и внедрена подсистема приема, записи на промежуточной частоте и обработки сигнала, которая реализует предложенный способ корреляционной обработки сигнала некогерентного рассеяния и позволяет избавиться от недостатков, присущих системам с фиксированным алгоритмом обработки. Для дискретизации сигнала используются импульсы опроса с периодом следования, равным четверти периода сигнала синхронного гетеродина, частота которого равна промежуточной частоте приемника с точностью до доплеровского сдвига спектра сигнала рассеяния, вызванного движением ионосферной плазмы. Таким образом, соседние отсчеты сигнала находятся в квадратурной зависимости. Это позволяет определять ординаты квадратурных составляющих корреляционной функции принятого сигнала с временными сдвигами (аргументами), кратными периоду сигнала промежуточной частоты и оптимальными для конкретных условий. Предложено использовать для каждого дискретного аргумента корреляционной функции одну ординату в качестве косинусной и две ординаты, симметрично сдвинутые относительно нее на один период импульсов опроса, в качестве синусных составляющих. Это позволяет исключить смещение в определении скорости движения плазмы и повысить точность определения огибающей корреляционной функции, по которой оцениваются параметры ионосферы. Рассмотрены аппаратурно-методические особенности подсистемы и обработки сигнала. Основными элементами подсистемы являются усилитель промежуточной частоты с возможностью бланкирования принимаемого сигнала во время зондирования, быстродействующий аналого-цифровой преобразователь на базе модуля L-card E20-10, персональный компьютер и устройство формирования опросных импульсов аналого-цифрового преобразователя. Предложен оригинальный способ формирования импульсов опроса, основанный на выделении 4-й гармоники сигнала из последовательности импульсов с оптимальной скважностью. Приведена принципиальная схема разработанного устройства формирования опросных импульсов. Представлены экспериментальные результаты, подтверждающие эффективность предложенного способа корреляционной обработки и разработанной подсистемы. Основные преимущества разработки: исключение аналоговых цепей для формирования квадратурных сигналов позволяет избежать возможного влияния ряда аппаратурных факторов на точность определения квадратурных составляющих корреляционной функции сигнала; адаптация шага временного сдвига и количества ординат измеряемой корреляционной функции к некогерентно рассеянному сигналу при различном состоянии ионосферы позволяет уменьшить погрешности оценки корреляционной функции полезного сигнала и, следовательно, параметров ионосферы; запись большого количества отсчетов сигнала с малыми интервалами между ними позволяет дополнительно к корреляционному анализу использовать спектральную обработку, а также апробировать и использовать различные алгоритмы обработки, наиболее приемлемые для конкретных условий измерений; появляется возможность исключения помех на ранней стадии обработки, анализируя непосредственно отсчеты сигнала.Документ Вычисление амплитуд радиоимпульсов по результатам их перемножения на опорные сигналы(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Брезгунов, Александр Владимирович; Брезгунов, Сергей АлександровичРассмотрена идея вычисления амплитуд полезного сигнала и шума на разных временных интервалах и сдвига фаз между ними. Это достигается за счёт перемножения амплитудных отсчётов (семплов) принимаемого сигнала на амплитудные отсчёты опорного сигнала, имеющего вид единицы, делённой на гармоническую функцию. В результате такого перемножения на интервале периода принимаемого сигнала, для каждого временного интервала в зависимости от сдвига фаз между опорным сигналом и шумом появляется конкретная «картинка» разных по амплитуде отсчётов. По «картинке» определяется сдвиг фаз между опорным сигналом и шумом. В зависимости от сдвига фаз вычисляется значение двух отсчётов с максимальными абсолютными значениями для варианта, соответствующего амплитуде шума равной единице. На основании измерений этих двух отсчётов определяется значение коэффициента, на который нужно умножить значение отсчётов, соответствующих амплитуде модифицированного шума равной единице. Результат перемножения отсчётов на интервале периода принимаемого сигнала на отсчёты опорного сигнал даёт постоянное значение всех отсчётов амплитуды полезного сигнала. Это позволяет, при известных значениях амплитуд модифицированного шума, вычислить вычислять амплитуду полезного сигнала.Документ Приём радиосигналов с фазовой компенсацией помех(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Брезгунов, Александр Владимирович; Брезгунов, Сергей АлександровичРассмотрена идея компенсации помех типа белый шум и помех от радиостанций, сигналы которых близки по спектру с принимаемыми сигналами. Это достигается за счёт приёма сигнала по двум каналам. Сначала сигналы попадают на широкополосные полосовые фильтры с одинаковыми параметрами. На выходах этих фильтров белый шум мало изменяет свою первоначальную форму и представляет собой последовательность суммы двухполярных импульсов формы близкой к треугольной. В первом канале осуществляется режекция части спектра, занятой принимаемым сигналом. В результате этого, энергия шума в этом канале немного уменьшается, но форма импульсов шума и их временное положение мало отличается от импульсов белого шума второго канала. Затем сигналы с выходов двух каналов проходят через полосовые фильтры с одинаковыми параметрами и с полосой пропускания, равной полосе частот принимаемого сигнала. Затем инвертированный сигнал поступает на сумматор с первого канала и со второго канала без инверсии. Так как эти сигналы отличаются в основном только наличием принимаемого сигнала в сигнале второго канала, то на выходе сумматора присутствует принимаемый сигнал, а шумы и помехи от радиостанций с близким частотным спектром в значительно степени компенсированы.Документ Результаты проверки нового программно-аппаратного комплекса для обработки данных радара некогерентного рассеяния в режиме исследования средней ионосферы(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2018) Богомаз, Александр Викторович; Котов, Дмитрий Владимирович; Искра, Дмитрий АлександровичПредставлены результаты экспериментальной проверки разработанного программно-аппаратного комплекса для обработки данных Харьковского радара некогерентного рассеяния в режиме зондирования ионосферы сдвоенными импульсами малой длительности и с переменным расстоянием между ними. Описаны условия эксперимента. Представлен интерфейс разработанной программы, с помощью которой были получены экспериментальные данные. Охарактеризованы полученные во время эксперимента данные и дано описание их формата. Представлен алгоритм, использовавшийся для калибровки шкалы высот. Показаны этапы обработки данных (расчёт автокорреляционных функций принятого радаром и перенесенного на видеочастоту сигнала, устранение когерентных помех от спутников и космического мусора, временное усреднение, высотное усреднение, учёт характеристики восстановления газовых разрядников антенного коммутатора радара, расчёт автокорреляционной функции шума и получение автокорреляционной функции сигнала некогерентного рассеяния, решение обратной задачи рассеяния) с результатами их выполнения. Представлено сравнение оценок параметров ионосферной плазмы, полученных с помощью нового программно-аппаратного комплекса, с оценками, полученными с помощью действующей системы обработки данных (аппаратно-программный комплекс «КЕНТАВР»), и результатами моделирования с использованием международной справочной модели ионосферы IRI-2016.