WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ РАСЧЕТА ТРАССЫ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОРОТКОВОЛНОВЫХ СИГНАЛОВ В

АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

Проскурин В.И., Ряплов П.А., Талалаев А.Б.

2 Центральный Научно-Исследовательский Институт Минобороны России, Тверь.

email: rpa69@rambler.ru Получены уравнения эйконала в геодезических координатах. Оценены методические ошибки лучевой трассировки в ионосфере, связанные с неучетом несферичности Земли. Оценено влияние рефракции на тропосферном участке, обусловленное градиентами температуры и влажности.

В известных методиках и программах для ЭВМ, реализующих методы геометрической теории дифракции или геометрической оптики при расчетах рефракции электромагнитного поля в ионосфере, среда распространения предполагается сферически симметричной, а земная поверхность - сферической [1-4]. Для некоторых задач, таких как прогноз распространения сигналов коротковолнового радиовещания или связи, возможно, сферическая гипотеза является приемлемой, однако в радиолокационных и радионавигационных задачах, где вносимые таким образом ошибки, могут оказаться сравнимыми с ошибками радиолокационных измерений, такое предположение как минимум должно быть оценено количественно, чего, судя по опубликованным источникам, до сих пор не сделано. Кроме того, при расчете распространения коротковолновых сигналов не учитывается тропосферная рефракция [1-4].

Целью данной работы является вывод уравнений геометрической оптики в геодезической системе координат, оценка величин ошибок трассировки лучей связанных с неадекватным выбором системы координат и пренебрежением рефракции в тропосфере.

Уравнение характеристик для системы уравнений Максвелла в плавно неоднородной среде является уравнением Гамильтона-Якоби и имеет вид [5-6].

S (r, t ) H (S, r, t ) 0, (1) t где r - пространственные координаты; t - время; H (S, r, t ) - гамильтониан;

S (r, t ) - фаза, эйконал или функция действия;

S (r, t ) S (r, t ) - импульс, волновой вектор или, по терминологии Гамильтона, r нормальная медлительность фронта [7].

Гамильтониан H (p, r, t ) зависит от свойств среды, точнее от ее тензора диэлектрической проницаемости (r, t ), а уравнение (1) по физическому смыслу является дисперсионным соотношением [5].

Применение метода геометрической оптики или геометрической теории дифракции к решению уравнения (1) по существу заключается в повторном использовании метода характеристик [8]. Получаемые при этом уравнения бихарактеристик (уравнения эйконала) являются уравнениями Гамильтона или каноническими уравнениями:

dr H dp H ;, (2) dt p dt r после решения которых функция действия (эйконал) восстанавливается интегрированием дифференциала dS pdr Hdt, вдоль траектории луча p(t ), r (t ) - решения канонических уравнений (2).

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г При изменении системы координат конфигурационного пространства, r q : r r (q), как ковектора (p S ) производится в преобразование компонент импульса p k соответствии с тензорными выражениями:

r j q m ki i p j i j p j ; p j j k m jm km (i, j, m 1,,3) (3) q r Абсолютная (полная, ковариантная) производная [9] импульса k по времени равна Dki r j dp j 2r j dq k H i ik km q k, m i k pj i dt q dt q q dt q где учтены соотношения (2) и (3), 2 r l q k 1 glj g gij k g kl i lij l g kl l,ij ij (4) i j l q q r 2 q q q r s r s а g kj gik i k метрический - символ Кристофеля [9,10]; тензор, его q q ковариантное представление: gik g kj i j.

q (q1, q 2, q 3 ) (,, h) Геодезические координаты точки связаны с ее 1 2 прямоугольными геоцентрическими координатами r (r, r, r ) ( x, y, z ) уравнения [11]:

x ( N h) cos cos, y ( N h) cos sin, (5) z [ N (1 e ) h]sin, где - широта; - долгота; h - высота над геоидом;

a - большая (экваториальная) полуось референсного эллипсоида;

e - первый эксцентриситет эллипсоида [12].

Дифференцированием (5) можно получить соответствующими приращениями координат (,, h).

По определению метрического тензора а из (4), (6), (7) следует, что ненулевые символы Кристоффеля равны III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г Зависимость гамильтониана от обобщенного импульса обычно выражается через т.н.

физическое представление импульса [9] в котором все компоненты имеют одинаковые размерности.

Уравнения Гамильтона (2) для криволинейных координат (5) и физически представленных импульсов с учетом (8) имеют вид С учетом (9) уравнения (10)-(12) можно представить в аналогичном [4] виде Данные уравнения использовались для расчетов рефракции при параболической однослойной модели ионосферы без учета магнитного поля Земли. Гамильтониан полагался равным [5] где зависимость диэлектрической проницаемости от высоты имеет вид [3] полутолшина слоя, f c =9Мгц - критическая частота слоя. Широта начальной точки трассы равнялась 600; частота радиоволны - f =9 Мгц.

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г Проводилось моделирование прохождения сигналов для сферической и эллиптической (международный эллипсоид WGS84) Земли для различных азимутальных направлений и углов места излучения. Определялись точки падения лучей первого скачка на поверхность Земли.

Зависимости ошибок (евклидово расстояние между точками падения) связанных с неучетом эллиптичности земной поверхности от азимутального направления излучения при различных углах места: 1 (сплошная линия); 5 (пунктирная линия); 10 (линия из точек) показаны на рисунке 1.

Для оценки влияния тропосферной рефракции на точность расчета трассы распространения коротковолновых сигналов, использовалась модель стандартной атмосферы [13], которая предоставляет широтные и сезонные вариации атмосферных параметров.

На рисунке 2 приведены зависимости отклонения дальности по Земле лучей первого скачка при различных углах места излучения сигнала за счет влияния рефракции в тропосфере.

Влияние крупномасштабных неоднородностей атмосферных параметров на точность расчета трасс коротковолновых сигналов, вызванное широтным перемещением воздушных масс, выражается в продольном отклонении трассы на несколько километров в зависимости от угла места излучения.

Для оперативного учета тропосферной рефракции предложено использовать результаты краткосрочных прогнозов атмосферных параметров, формируемых различными метеослужбами.

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г

ЛИТЕРАТУРА

1. Хазельгров Дж. Лучевая теория и новый метод расчета траекторий. В кн.

Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. Под ред. Кияновского М.П., с. 36-49. – М.: Наука, 1971.

Jones, R.M. Ray theory for lossy media. Radio Sci., 5:793-801, 1970.

3. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. // Пер. с англ. под ред. Корчака А.А. – М.:Мир, 1973.

Budden, K.G. The propagation of radio waves: the theory of radio waves of low power ithe ionosphere and magnetosphere. Cambridge University Press, Cambridge, New York, Melburn, 1999.

Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. – М.:

Наука, 1980.

Бабич В.М., Булдырев В.С., Молотков И.А. Пространственно-временной лучевой метод: Линейные и нелинейные волны. – Л.: Ленинградский университет, 1985.

Арнольд В.И. Математические методы классической механики. – М.: Наука, 1989.

Смирнов В.И. Курс высшей математики, том четвертый, часть вторая. – М.:

Наука, 1981.

Коренев Г.В. Тензорное исчисление. – М.: Издательство МФТИ, 1996.

10. Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Современная геометрия. – М.:

Наука, 1979.

11. Кузьмин Б.С. и др. Топографо-геодезические термины: справочник. – М.: Недра, 1989.

12. Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. – М.: Недра, 1979.

13. Recomendation P.835-3. Reference standard atmospheres. ITU-R, 1999.



Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ: Проректор по НРИМС “”201 г. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ 06.01.05 селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений (шифр и наименование научной специальности) Красноярск, Составители: д.с.-х.н., доцент Халипский А.Н. (ФИО, ученая...»

«Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ “УТВЕРЖДАЮ” Декан факультета инженеров транспорта д.т.н., профессор С.А. Ляпин “_“ _ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине “Методология обеспечения безопасности дорожного движения” для студентов по специальности: 190700 Технология транспортных процессов Факультет: “Инженеров транспорта” Кафедра: “Управление автотранспортом” ДНЕВНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Курс Семестр Трудоемкость...»

«Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО Алтайский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Декан исторического факультета _ _ 2012г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине Теория международных отношений _ для специальности Зарубежное регионоведение факультет исторический кафедра всеобщей истории и международных отношений курс III семестр 6 лекции 50 часов (час.) Экзамен в _6_семестре Всего часов 50 часов Самостоятельная работа 50 часов Итого часов трудозатрат на дисциплину (для студента) по ГОС 100...»

«2 1. Цели освоения дисциплины. Целями освоения дисциплины (модуля) Управление техносферной безопасностью являются подготовка специалистов, в области основ обеспечения, управления техносферной безопасностью, формирование у студентов знаний в области взаимодействия организма человека с факторами окружающей среды, о медико-биологических последствиях воздействия на людей вредных и опасных факторов среды обитания, о санитарно-гигиеническом их нормировании, получение высшего профессионально...»

«Пояснительная записка Краткая характеристика дисциплины 1.1. Рабочая программа дисциплины Международное право составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 030501.65 Юриспруденция. Цель дисциплины: дать представление и сформировать у студентов знание и понимание о месте и значении международного права как особой системы права, о его роли в регулировании отношений между субъектами; о взаимодействии международного и...»

«Руководство по участию в Ра б о т е I C A N N д л я начинающих ПРедисловие добРо Пож а ловать в сообщес тво волонтеРов КоРПоРации интеРнета По РасПРеделению адРесов и номеРов (INterNet CorporAtIoN for AssIgNed NAmes A N d N u m b e r s, и л и I C A N N ). I C A N N  — это м е ж ду н а Р од н а я неКоммеРчесКая оРганизация, КотоРая занимается обсу ж дением и РазРаботКой ПолитиК, РегулиРующих техничесКие воПРосы в сфеРе КооРдинации системы доменных имен интеРнета. она объединяет частных лиц,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального учреждения Сыктывкарский государственный университет Институт точных наук и информационных технологий Кафедра информационной безопасности УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Дисциплина Б3.Б.1 Основы информационной безопасности Цикл дисциплин: Б3.Б Профессиональный цикл. Базовая часть. Направление: 090900 — Информационная безопасность. Профиль: Комплексная...»

«Утверждаю Директор школы П.А. Гвоздев 30 августа 2013 г. План воспитательной работы МБУ СОШ № 43 на 2013-2014 учебный год Направленность № Направление деятельности Сроки Ответственные п/п Сентябрь Общешкольный праздник Здравствуй, школа! Веремьева С.А. Развитие, Интеллект 1. 02.09. (художественноэстетическая, Праздничный концерт День знаний Ширалиева С.В. 2. 02.09. культурологическая) Тематические уроки в День Знаний: Олимпиада в Сочи, Классные 3. 02.09. программа Здоровые дети – в здоровой...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Председатель совета юридического факультета д.ю.н., профессор В.Д. Зеленский г., протокол № РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины ГСЭ.Ф.6 Философия (индекс и наименование дисциплины) Специальность 030501.65 – Юриспруденция Гражданско-правовая, уголовноСпециализация правовая, государственно-правовая...»

«Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет Экономический факультет УТВЕРЖДАЮ Декан ЭФ Московцев В.В.. _2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ МИРОВАЯ ЭКОНОМИКА И МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ Направление подготовки: 080100.62 Экономика Профиль подготовки: Экономика предприятий и организаций; Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составитель: к.э.н., доцент кафедры...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО Дисциплина ПРОТИВОПОЖАРНОМУ ОБУСТРОЙСТВУ ТЕРРИТОРИЙ 280100.62 Природообустройство и Направление подготовки водопользование Профиль подготовки / специализация / Противопожарное...»

«Программа вступительных испытаний по специальности 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин 1. Роль машин в повышении производительности труда. Ведущая роль машиностроения среди других отраслей народного хозяйства. Краткие сведения из истории машиностроения. Развитие отечественного машиностроения. Основные направления в развитии конструкций машин на современном этапе. 2. Развитие теории деталей машин. Вклад отечественных механников и машиноведов. 3. Значение трибологии и...»

«1 СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие положения 2. Характеристика профессиональной деятельности слушателя ОП профессиональной переподготовки Промышленная теплоэнергетика 3. Компетенции слушателя ОП профессиональной переподготовки, формируемые в результате освоения данной ОП профессиональной переподготовки 4. Документы, регламентирующие содержание и организацию образовательного процесса при реализации ОП профессиональной переподготовки Промышленная теплоэнергетика 5. Фактическое ресурсное обеспечение ОП...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОКУЗНЕЦКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Кемеровский государственный университет (НФИ КемГУ) Программа вступительных испытаний по дисциплине ФИЛОСОФИЯ по направлениям подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре Квалификация (степень) выпускника Исследователь. Преподаватель-исследователь Форма обучения очная, заочная Новокузнецк, 2014...»

«GRI РУКОВОДСТВО ПО ОТЧЕТНОСТИ В ОБЛАСТИ У С Т О Й Ч И В О Г О РА З В И Т И Я 2002 Глобальная инициатива по отчетности Совет директоров GRI по состоянию на 2002 г.* Ассоциация дипломированных бухгалтеров (Association of Chartered Роджер Адамс (Roger Adams) Certified Accountants) Программа ООН по окружающей среде, отдел технологий, Жаклин Алоизи де Лардерель (Jacqueline Aloisi de Larderel) промышленности и экономики Бразильский фонд по борьбе с изменением климата; Фабио Фельдман (Fabio Feldmann)...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой Декан факультета /Морозов А.А./ /Гиро Т.М./ 30 августа 2013 г. 30 августа 2013 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) ОХРАНА ТРУДА НА Дисциплина МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ 260200.62 Продукты питания животного Направление...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Р а б о ча я п р о гр а м м а по дисциплине: Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктовпушного звероводства Код и направление 110501 – Ветеринарно-санитарная эксперподготовки тиза Профиль подготовки Ветеинарно-санитарный врач Квалификация Специалист (степень) выпускника Факультет Ветеринарной...»

«МИНЕСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Дисциплины Метрология, стандартизация и сертификация для дипломированного специа- 150200 (190601.65) Автомобили и автомобильное холиста зяйство направления подготовки специалиста 653300 Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования Факультет, на котором проводится...»

«Издание 1 страница 1 из 69 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 Общие положения..3 2 Характеристика профессиональной деятельности выпускника ООП ВПО по направлению подготовки 110800 Агроинженерия (Технический сервис в агропромышленном комплексе)...3 3 Требования к результатам освоения основной образовательной программы по направлению подготовки 110800 Агроинженерия (Технический сервис в агропромышленном комплексе)...4 4 Документы, регламентирующие содержание и организацию образовательного процесса при реализации ООП...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО МГСУ) УЧЕБНЫЙ ПЛАН Направление подготовки 270800.68 - Строительство Магистерская программа 270800.68.08.01 Формирование пространственных систем в градостроительстве Квалификация выпускника - магистр Нормативный срок обучения - 2 года Форма обучения - очная I. График учебного...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.