Physics of auroral phenomena : proceedings of the 38th annual seminar, Apatity, 2-6 march, 2015 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2015. - 189 с. : ил., табл.

Метод региональной адаптации модели ионосферы IR1 с использованием данных со станций возвратно-наклонного зондирования данные характеризуют состояние ионосферы в небольшой окрестности станции ВЗ, что недостаточно при загоризонтной радиолокации, поэтому исследуется возможность адаптации по данным возвратно­ наклонного зондирования (ВНЗ), характеризующим ионосферу в обширном регионе. При ВНЗ в широком азимутальном секторе получается дистанционно-частотная характеристика (ДЧХ) [4], что характеризует состояние ионосферы в обширном регионе, и с помощью этих данных можно провести адаптацию модели IRI к текущему состоянию ионосферы в этом регионе путем решения обратной задачи ВНЗ [5]. Однако решение обратной задачи ВНЗ, т. е. восстановление пространственного профиля электронной концентрации в ионосфере на основе данных ВНЗ - некорректная задача, дающая множество решений, поэтому необходимы методы регуляризации. В [ 6 ] использовалась аналитическая экспоненциально- параболическая аппроксимация распределения электронной концентрации в ионосфере, параметры которой подлежали определению. Такая модель лишь частично регуляризовала обратную задачу, поэтому в данной работе предлагается регуляризация, состоящая в ограничении класса решений обратной задачи ВНЗ профилями распределения концентрации электронов, формируемыми моделью IRI. С помощью модели распространения декаметровых радиоволн в ионосфере и модели IRI при заданных значениях параметров IG и RZ рассчитывается модельная ДЧХ. Эти параметры оптимизируются так, чтобы модельная ДЧХ была как можно ближе к экспериментальной в смысле критерия адаптации, предложенного в [ 6 ]. В ней так же рассматривалась корректность такого подхода в случае соответствия истинной ионосферы модельной при значениях параметров IG и RZ, взятых из прогноза, как в отсутствие ошибок измерения экспериментальных ДЧХ, так и с их учетом, моделировавшимся с помощью генератора случайных чисел RandG на C++. Так же были оценены ошибки определения оптимальных значений IG и RZ. В данной же работе используются экспериментальные данные, полученные на станции ВНЗ. Результаты эксперимента Эксперимент по получению ДЧХ и обнаружению летающих целей проходил 18.04.2013 г. в вечернее время суток [7]. На рис. 2а и б показаны полученные ДЧХ по результатам ВНЗ для 22:23:23 и 22:10:13 по зимнему московскому времени соответственно, для азимутов 289° и 285° соответственно (черная линия), модельная ДЧХ с параметрами IG и RZ, взятыми из прогноза (синяя линия), и модельная ДЧХ с оптимизированными параметрами. По оси абсцисс отложена частота в МГц, по оси ординат - задержка переднего фронта сигнала в мс. Из рисунков видно, что модельная ДЧХ после оптимизации IG и RZ значительно ближе к истинной, чем с использованием прогнозных значений. экспериментальная ДЧХ экспериментальная ДЧХ По полученным адаптированным моделям ионосферы производился пересчет измеренных задержек сигналов летающих целей в дальности по земле от приемника до цели. Результаты представлены на рис. 3 - 5. Каждому рисунку соответствует своя цель со своей траекторией полета. По оси абсцисс отложено время в UT, по оси ординат - дальность от цели до приемника в км. Красные линии соответствуют истинным траекториям движения целей [ 8 ]. Синие линии получены при пересчете с использованием прогнозных значений параметров IG и RZ, а зеленые - используя оптимизированные в процессе адаптации модели. В обоих случаях при пересчете в качестве азимута цели относительно приемника брался померенный на приемнике азимут. Групповые пути точек траектории так же брались из [ 8 ]. На рис. 3 показан элемент траектории цели с 19:15:55 по 19:18:19 ЦТ, азимут лежал в интервале: [284.36°, 285.15°]. Этому случаю соответствует экспериментальная ДЧХ ВНЗ на рис. 2а. На рис. 4 и 5 - с 19:27:00 по 19:30:55 UT и с 19:27:00 по 19:28:11 UT соответственно, азимуты - в интервалах: [288.28°, 289.84°] и [288.62°, 288.79°! соответственно. Соответствующая им экспериментальная ДЧХ ВНЗ показана на рис. 26. 128