Некогерентное рассеяние радиоволн в высокоширотной ионосфере / А. Л. Суни [и др.] ; Акад. наук СССР, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1989. – 182с.

сигналов. Но при работе с библиотекой корреляционных функций даже при не­ большом разнообразии определяемых параметров требуется значительный объем памяти на внешних запоминающих устройствах ЭВМ. Поэтому от использования библиотек корреляционных функций отказались, а вместо этого на каждой ите­ рации их рассчитывают для требуемых значений параметров. Что касается вы­ числения частных производных, то, например, в работе /84/ приведены анали­ тические выражения для их расчетов, но в последнее время и они определяются численно /85 , 86/. Таким образом, программы для поиска минимума суммы квадратов (1 7 7 ) состоит из модулей, выполняющих следующие основные операции: расчет спектра интенсивности флуктуаций электронной концентрации, выполнение преобразования Фурье и получение корреляционной функции рассеянного сигнала, минимизация функции многих переменных. Наиболее важной частью данных программ является блок для поиска мини­ мума функции многих переменных, так как структура поверхности Х^ ( р ) мо­ жет быть достаточно сложной и необходимо предусмотреть особые меры для повышения скорости сходимости итерационного процесса. В настоящее время в пакетах программ /85, 86/ с успехом применяется модификация метода гра­ диентного спуска, описанная в работе /87/. В этом методе ищется решение системы уравнений S % ^ ( p ) / 3 p j = О , для чего эта система линеаризует­ ся, и из решенйя линеаризованной системы находится вектор изменения парамет ров в данной итерации. Особенность рассматриваемого метода заключается в следующем: если плохая обусловленность матрицы линеаризованной системы при­ водит к слишком большим изменениям параметров в итерации, то такие изме­ нения ограничиваются заранее заданными программистом диапазонами примени­ мости линейного приближения. На рис.51 показано, как меняется теоретически рассчитываемая корреля­ ционная функция С (Р ) в зависимости от номера итерации. Эти расчеты бы­ ли проведены для установки с параметрами, перечисленнымив в табл.2, которые соответствуют СВЧ—установке ЕИСКАТ. Считалось, что измерения проводятся по методике, типичной дЛя измерений на двухпозиционной установке, когда из­ лучается длинный немодулированный сигнал, и в результате определяются элек­ тронная концентрация Пе , ионная температура Т ^ и электронная темпе­ ратура Т е . Видно, что в случае такой комбинации определяемых параметров итерационный процесс быстро заканчивается, даже если начальное приближение выбрано далеко от точки минимума суммы квадратов %___ ( Р ) . Кроме то­ го, определяется "нужный" минимум поверхности % ( р ) , т.е. в данном случае поверхность Х 2( р ) не имеет локальных минимумов, расположенных вблизи глобального. Более подробные аналогичные расчеты показывают, что та­ кая ситуация характерна при одновременном определении а е , Те , Tj_ , но в случае определения других параметров, например ионного состава, могут воз­ никать дополнительные сложности. Таблица 2 Параметры установки и ионосферной плазмы Частота передатчика 933 МГц Полоса пропускания приемника 50 кГц Частота дискретизации ЮО кГц Длина импульса 1 мс Число отсчетов корреляционной функции 20 Тип ионов О Ионная температура 1000 К Электронная температура 2000 К Электронная концентрация .Ю см Скорость дрейфа Ом/ с 93