Отражение радиосигналов от слоистых структур в атмосфере и ионосфере (1104163)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ÌÎÑÊÎÂÑÊÈÉ ÎÄÅÍÀ ËÅÍÈÍÀ, ÎÄÅÍÀ ÎÊÒßÁÜÑÊÎÉ ÅÂÎËÞÖÈÈ,ÎÄÅÍÀ ÒÓÄÎÂÎÎ ÊÀÑÍÎÎ ÇÍÀÌÅÍÈÎÑÓÄÀÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÑÈÒÅÒ èì. Ì.Â. ËÎÌÎÍÎÑÎÂÀÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÉ ÔÀÊÓËÜÒÅÒÍà ïðàâàõ ðóêîïèñèÓÄÊ 550.388.2+537.874.2îëèêîâà Åëåíà ÂëàäèìèðîâíàÎòðàæåíèå ðàäèîñèãíàëîâ îò ñëîèñòûõñòðóêòóð â àòìîñåðå è èîíîñåðåÑïåöèàëüíîñòü: 25.00.29 èçèêà àòìîñåðû è ãèäðîñåðûÀÂÒÎÅÔÅÀÒäèññåðòàöèè íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíèêàíäèäàòà èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÌîñêâà 2008àáîòà âûïîëíåíà íà êàåäðå èçèêè àòìîñåðû èçè÷åñêîãî àêóëüòåòàÌîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà.Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:äîêòîð èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,ïðîåññîð Êóíèöûí Âÿ÷åñëàâ Åâãåíüåâè÷Îèöèàëüíûå îïïîíåíòû:äîêòîð èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,àêàäåìèê Ìàñëîâ Âèêòîð Ïàâëîâè÷,äîêòîð èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêàâðèëîâ Áîðèñ åîðãèåâè÷Âåäóùàÿ îðãàíèçàöèÿ:Èíñòèòóò çåìíîãî ìàãíåòèçìà, èîíîñåðû èðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí èì. Í.Â.

Ïóøêîâà îññèéñêîé Àêàäåìèè ÍàóêÇàùèòà ñîñòîèòñÿ ¾17¿ àïðåëÿ 2008 ã. â÷àñîâ íà çàñåäàíèèäèññåðòàöèîííîãî ñîâåòà Ä 501.001.63 ïðè Ìîñêîâñêîì ãîñóäàðñòâåííîì óíèâåðñèòåòå èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà ïî àäðåñó: 119991, Ìîñêâà,Ëåíèíñêèå ãîðû, äîì 1, ñòð. 2, Ôèçè÷åñêèé àêóëüòåò, àóäèòîðèÿ.Ñ äèññåðòàöèåé ìîæíî îçíàêîìèòüñÿ â áèáëèîòåêå èçè÷åñêîãî àêóëüòåòà ÌÓ èì. Ì.Â.

Ëîìîíîñîâà.Àâòîðååðàò ðàçîñëàí ¾¿ ìàðòà 2008 ã.Ó÷åíûé ñåêðåòàðüÄèññåðòàöèîííîãî ñîâåòà Ä 501.001.63êàíäèäàò èçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÂ.Á. ÑìèðíîâÎáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà ðàáîòûÇàäà÷à ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí â ñëîèñòîéèîíîñåðå èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ ðàñ÷åòà ðàäèîòðàññ è äëÿ ìåòîäîâ äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ èîíîñåðíîé ïëàçìû.

Îñíîâíûì ñðåäñòâîì ðåøåíèÿ äàííîé çàäà÷è äîëãîå âðåìÿ áûëè àñèìïòîòè÷åñêèå ìåòîäû, îñíîâàííûå íà ïðèáëèæåíèè ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè [1, 2, 3℄, ÷òî ïîçâîëÿëî ïðîãíîçèðîâàòü îòðàæåíèå ðàäèîâîëí äëÿ ïëàâíî ìåíÿþùèõñÿïðîèëåé ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè. Îäíàêî òàêîé ïîäõîä ê ðåøåíèþäàííîé çàäà÷è íå ïðèìåíèì ïðè íàëè÷èè òîíêèõ ñëîåâ, áîëüøèõ ãðàäèåíòîâ ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè, íåäîñòàòî÷åí äëÿ èíòåðïðåòàöèè ìíîãèõýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ñâÿçàííûõ ñ âîëíîâûìè ÿâëåíèÿìè, è ò. ä.Ñ ðîñòîì ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðíûõ òåõíîëîãèé ñòàëî âîçìîæíûì èñïîëüçîâàòü ýåêòèâíûå ÷èñëåííûå ìåòîäû, ïîçâîëÿþùèå ðåøàòü çàäà÷è ìîäåëèðîâàíèÿ îòðàæåíèÿ ðàäèîñèãíàëîâ îò ñëîåâ, ñîäåðæàùèõ øóì, îò òîíêèõ ñïîðàäè÷åñêèõ ñëîåâ, ñëîåâ ñ ðàçðûâàìè óíêöèè ïëîòíîñòè ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè è åå ïðîèçâîäíûõ.

Ïåðâûå ðåçóëüòàòû ïî ðàñ÷åòó ïîëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû ïîëó÷åíû â ðàáîòàõ[4, 5, 6℄ íà îñíîâå ÷èñëåííîãî ðåøåíèÿ êðàåâûõ çàäà÷. Îäíàêî â ïåðâûõ ðàáîòàõ áûëè ïðîâåäåíû ðàñ÷åòû ëèøü äëÿ òîíêèõ (íåñêîëüêî äëèíâîëí) èîíîñåðíûõ ñëîåâ. ×èñëåííûå ðåçóëüòàòû ïî îòðàæåíèþ ðàäèîñèãíàëîâ è ðàñ÷åòó èîíîãðàìì äëÿ ïðîèçâîëüíûõ ñëîåâ áûëè âïåðâûå ïîëó÷åíû â ðàáîòàõ [7, 8, 9℄. Âàæíîé ïðîáëåìîé ïðè ýòîì ÿâëÿåòñÿ íåóñòîé÷èâîñòü âû÷èñëåíèé.Èîíîñåðíûé ñëîé èìååò áîëüøóþ øèðèíó, âûðàæåííóþ â äëèíàõ âîëí. Ñóùåñòâåííûì ìîìåíòîì ïðè ðàçðàáîòêå ÷èñëåííûõ ìåòîäîâðàñ÷åòà êîýèöèåíòîâ îòðàæåíèÿ è ïðîõîæäåíèÿ ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå óñòîé÷èâîñòè âû÷èñëåíèé.

Ýòà ïðîáëåìà îñîáî îùóòèìà ïðè ðàñ÷åòåêîýèöèåíòîâ îòðàæåíèÿ è ïðîõîæäåíèÿ âîëíû îò èîíîñåðû íà ÷àñòîòàõ íèæå êðèòè÷åñêîé. åøåíèå ìîæåò óáûâàòü ñ ýêñïîíåíöèàëüíîéñêîðîñòüþ ëèáî â ñëó÷àå òóííåëüíîãî ïðîõîæäåíèÿ (êîãäà çà áàðüåð ïðîñà÷èâàåòñÿ ýêñïîíåíöèàëüíî ìàëàÿ äîëÿ ýíåðãèè âîëíû), ëèáî â ñëó÷àåñèëüíîãî ïîãëîùåíèÿ, êîãäà ðåøåíèå òàêæå áûñòðî çàòóõàåò.  ñâÿçè ñýòèì òðàäèöèîííûå ìåòîäû, îñíîâàííûå íà ÷èñëåííîì ðåøåíèè êðàåâûõçàäà÷ äëÿ óðàâíåíèé, îïèñûâàþùèõ ïîëå âîëíû, íåïðèãîäíû äëÿ ðàñ÷åòàîòðàæåíèÿ îò òîëñòîãî èîíîñåðíîãî ñëîÿ.Òàêèì îáðàçîì, ñòàëî àêòóàëüíûì ðàçðàáîòêà óñòîé÷èâûõ ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ, ïîçâîëÿþùèõ ìîäåëèðîâàòü ðàçëè÷íûå âîëíîâûå ýåê-Àêòóàëüíîñòü òåìû.2òû è ñîîòíîñèòü èõ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè.

Äëÿ ðàñ÷åòà ïðîèçâîëüíûõ ñëîåâ áûëè ïðåäëîæåíû äðóãèå ïîäõîäû ê ðåøåíèþ çàäà÷èîòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí, â ÷àñòíîñòè, ïåðåõîä ê íîâûì ïåðåìåííûì [7, 8℄,èñïîëüçîâàíèå òî÷íûõ ðåøåíèé â ñëó÷àå ïðåäñòàâëåíèÿ ïîòåíöèàëà ââèäå íàáîðà äåëüòà-óíêöèé èëè íàáîðà ïðÿìîóãîëüíèêîâ [10, 11℄. Äàííûå ïîäõîäû ïîçâîëèëè ïåðåîðìóëèðîâàòü çàäà÷ó è äîáèòüñÿ åå óñòîé÷èâîñòè.  ðàáîòàõ [12, 13℄ ïîëó÷åíû àíàëèòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿîáîáùåííûõ êîýèöèåíòîâ îòðàæåíèÿ è ïðîçðà÷íîñòè ïðîèçâîëüíîéñåðè÷åñêè-ìíîãîñëîéíîé èçîòðîïíîé èîíîñåðû è ïðîâåäåíî ìîäåëèðîâàíèå ñèãíàëà, îòðàæåííîãî îò ìíîãîñëîéíîé èîíîñåðû. ïîñëåäíèå ãîäû ðåçêîå óâåëè÷åíèå âîçìîæíîñòåé ñîâðåìåííûõêîìïüþòåðîâ ïîçâîëèëî ïðîâåñòè øèðîêîìàñøòàáíîå ñðàâíåíèå ìåòîäîâðàñ÷åòà êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ, â òîì ÷èñëå ìåòîäîâ, ñ÷èòàâøèõñÿíåýåêòèâíûìè.

 äèññåðòàöèè èññëåäóþòñÿ îáëàñòè ïðèìåíèìîñòèðàçëè÷íûõ ìåòîäîâ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò ïðîèçâîëüíîãî èîíîñåðíîãî ïðîèëÿ áîëüøîé òîëùèíû (â äëèíàõ âîëí)ïðè âåðòèêàëüíîì çîíäèðîâàíèè. Ïðåäëîæåí îïòèìàëüíûé ÷èñëåííûéìåòîä äëÿ äàííîé çàäà÷è è íà åãî îñíîâå ïðîâîäèòñÿ ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò èîíîñåðû è íèæíåé àòìîñåðû, àòàêæå ðàñ÷åòû èñêàæåíèÿ îðìû îòðàæåííûõ ðàäèîèìïóëüñîâ.Ñðàâíåíèå ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ ðàñ÷åòà êîýèöèåíòàîòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí íà ïðèìåðå òîëñòûõ íåìîíîòîííûõ ñëîåâ. Âûáîðýåêòèâíîãî ÷èñëåííîãî ìåòîäà ðåøåíèÿ ïðÿìîé çàäà÷è ðàñ÷åòà êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò ñëîèñòûõ ñòðóêòóð â àòìîñåðåè èîíîñåðå. Èññëåäîâàíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí â èîíîñåðå ñó÷åòîì íåîäíîðîäíîé òðîïîñåðû íà ìîäåëüíûõ ïðîèëÿõ ïîêàçàòåëÿïðåëîìëåíèÿ.

àñ÷åò êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò íèæíåéàòìîñåðû ïðè íàêëîííîì ðàñïðîñòðàíåíèè âîëí, áëèçêîì ê ãîðèçîíòàëüíîìó. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå îòðàæåíèÿ ðàäèîèìïóëüñîâ îò ðàçëè÷íûõ èîíîñåðíûõ ïðîèëåé, â òîì ÷èñëå ñ ó÷åòîì ñëó÷àéíîãî ïîëÿíåîäíîðîäíîñòåé.Öåëè ðàáîòû.Îñíîâíûìè ìåòîäàìè ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, ðàçðàáîòàííûìè â äàííîé äèññåðòàöèè, ÿâëÿþòñÿ ÷èñëåííûåìåòîäû, ðåàëèçîâàííûå â âèäå êîìïëåêñîâ ïðîãðàìì.Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ.Ïðîâåäåí àíàëèç è ñîïîñòàâëåíèå ìåòîäîâ ðàñ÷åòà êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ íà ïðèìåðå òîëñòûõ íåìîíîòîííûõ ñëîåâ.Íàó÷íàÿ íîâèçíà.3Âûÿâëåí óñòîé÷èâûé ÷èñëåííûé ìåòîä, ïîçâîëÿþùèé ðàññ÷èòûâàòü îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò íåìîíîòîííûõ èîíîñåðíûõ ñëîåâ, ïðîèçâîëüíîéòîëùèíû (â äëèíàõ âîëí). Âïåðâûå ïðîâåäåíî ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèåðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí â èîíîñåðå ñ ó÷åòîì íåîäíîðîäíîé òðîïîñåðû.

Ïîëó÷åíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò íèæíåé àòìîñåðû ïðè íàêëîííîì ðàñïðîñòðàíåíèè. Ïðîìîäåëèðîâàíî îòðàæåíèå ðàäèîèìïóëüñîâ îò ìíîãîñëîéíîé èîíîñåðû ñ ðàçëè÷íûìè òèïàìè ñëîåâ ýëåêòðîííûõ êîíöåíòðàöèé. Ïîëó÷åíû ðåçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èîíîãðàìì âåðòèêàëüíîãî çîíäèðîâàíèÿäëÿ èîíîñåðíûõ ñëîåâ ñ ó÷åòîì ìåëêîìàñøòàáíûõ âîçìóùåíèé â èîíîñåðå.Ïðåäëîæåí ÷èñëåííûé ìåòîä, ïîçâîëÿþùèéýåêòèâíî ðåøàòü çàäà÷è ðàäèîçîíäèðîâàíèÿ èîíîñåðû è àòìîñåðû. Èîíîãðàììû, ïîëó÷åííûå ïóòåì ÷èñëåííîãî ýêñïåðèìåíòà, ïðåäñòàâëÿþò èíòåðåñ äëÿ óòî÷íåíèÿ ïàðàìåòðîâ èîíîñåðû ïî äàííûì ðàäèîçîíäèðîâàíèÿ.Ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü.Ïîëîæåíèÿ, âûíîñèìûå íà çàùèòó:1.

åçóëüòàòû àíàëèçà è ñîïîñòàâëåíèÿ èçâåñòíûõ ÷èñëåííûõ ìåòîäîâðàñ÷åòà êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ íà ïðèìåðå òîëñòûõ íåìîíîòîííûõ èîíîñåðíûõ ñëîåâ. Âûáðàí ýåêòèâíûé ÷èñëåííûé ìåòîäðåøåíèÿ ïðÿìîé çàäà÷è, îñíîâàííûé íà ïðèáëèæåíèè ïîòåíöèàëàíàáîðîì ïðÿìîóãîëüíèêîâ. Ìåòîä ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü óñòîé÷èâûåâû÷èñëåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ èîíîñåðíûõ ïðîèëåé áîëüøîé òîëùèíû.2.

åçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò ìîäåëüíûõ âûñîòíûõ ïðîèëåé ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ àòìîñåðû.àññ÷èòàíà ïðîèçâîäíàÿ àçû êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ñ ó÷åòîìíèæíåé àòìîñåðû. Ïîêàçàíî, ÷òî îñíîâíîé âêëàä â âàðèàöèè êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ âíîñÿò ïðîèëè, ñîäåðæàùèå áîëüøèå ãðàäèåíòû ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ íà ãðàíèöàõ è ðàçðûâû óíêöèèïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ.3. åçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ êîýèöèåíòà îòðàæåíèÿ ðàäèîâîëí îò íèæíåé àòìîñåðû ïðè íàêëîííîì ðàñïðîñòðàíåíèè.

Ïîêàçàíî, ÷òî âëèÿíèå íåîäíîðîäíûõ ñòðóêòóð òðîïîñåðû ñòàíîâèòñÿ çíà÷èòåëüíûì4ïðè íàêëîííîì ðàñïðîñòðàíåíèè ðàäèîâîëí, áëèçêîì ê ãîðèçîíòàëüíîìó (äëÿ óãëîâ ïîðÿäêà 89◦ ). Óâåëè÷åíèå óãëà ïàäåíèÿ ðàäèîâîëíûïðèâîäèò ê âîçðàñòàíèþ àìïëèòóäû è ÷àñòîòíîãî ìàñøòàáà îñöèëëÿöèé. Íàáëþäàåìûå âîëíîâûå èíòåðåðåíöèîííûå ýåêòû ñîîòâåòñòâóþò îòðàæåíèþ ðàäèîâîëíû îò íåîäíîðîäíûõ ñòðóêòóð òðîïîñåðû.4. åçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èîíîãðàìì âåðòèêàëüíîãîçîíäèðîâàíèÿ äëÿ èîíîñåðíûõ ñëîåâ ñëîæíîé ñòðóêòóðû. Ïîÿâëåíèå íà èîíîãðàììàõ ñëåäîâ îò ìíîãîêðàòíîãî ïåðåîòðàæåíèÿ èìïóëüñà â îáëàñòè äîëèíû õàðàêòåðíî äëÿ ïðîèëåé, ñîäåðæàùèõáîëüøèå ãðàäèåíòû ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè íà ãðàíèöàõ, ðàçðûâû óíêöèè ïëîòíîñòè ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè è åå ïðîèçâîäíûõ, à òàêæå òîíêèå ñïîðàäè÷åñêèå ñëîè. Óìåíüøåíèå òîëùèíûñïîðàäè÷åñêîãî ñëîÿ è ðàçðûâ ïåðâîé ïðîèçâîäíîé ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè íà åãî ãðàíèöàõ ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþäèàïàçîíà ïîëóïðîçðà÷íîñòè.5.

åçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èîíîãðàìì âåðòèêàëüíîãîçîíäèðîâàíèÿ, äåìîíñòðèðóþùèõ çàâèñèìîñòü ñòðóêòóðû îòðàæåííûõ ñèãíàëîâ îò âåëè÷èíû ìåëêîìàñøòàáíûõ âîçìóùåíèé â èîíîñåðå. Ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîé àìïëèòóäå íåîäíîðîäíîñòåé íàáëþäàåòñÿ äèóçíîå îòðàæåíèå, îáóñëîâëåííîå âåðòèêàëüíîé íåîäíîðîäíîñòüþ èîíîñåðû.åçóëüòàòû äèññåðòàöèè äîëîæåíû íà íàó÷íûõêîíåðåíöèÿõ, ñèìïîçèóìå:Àïðîáàöèÿ ðàáîòû.• VII Ìåæäóíàðîäíàÿ êîíåðåíöèÿ ñòóäåíòîâ è àñïèðàíòîâ ïî óíäàìåíòàëüíûì íàóêàì ¾Ëîìîíîñîâ-2000¿. Ìîñêâà, 2000.• LII Íàó÷íàÿ ñåññèÿ, ïîñâÿùåííàÿ Äíþ àäèî. Ìîñêâà, 2001.• XX Âñåðîññèéñêàÿ êîíåðåíöèÿ ïî ðàñïðîñòðàíåíèþ ðàäèîâîëí.Íèæíèé Íîâãîðîä, 2002.• Ìåæäóíàðîäíûé ñèìïîçèóì ¾Àòìîñåðíàÿ ðàäèàöèÿ¿ (ÌÑÀ-2006).Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, 2006.• XVIII ñåññèÿ îññèéñêîãî àêóñòè÷åñêîãî îáùåñòâà. Òàãàíðîã, 2006.5Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèè èçëîæåíû â 7 îïóáëèêîâàííûõ ðàáîòàõ, ñïèñîê êîòîðûõ ïðèâåäåí â êîíöå àâòîðååðàòà.Ïóáëèêàöèè.Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ,÷åòûðåõ ãëàâ, çàêëþ÷åíèÿ è ñïèñêà ëèòåðàòóðû, ñîäåðæàùåãî 104 íàèìåíîâàíèÿ.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации