350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №5 for 2014 г.
Article in number:
Modeling randomly inhomogeneous ionospheric electron density profiles using spectrally orthogonal canonical expansion
Keywords: random fields modeling of inhomogeneous ionosphere fluctuations of the electron concentration
Authors:
A.V. Denisov - Ph. D. (Phys.-Math.), Associate Professor, Department «Radio engineering and Telecommunications», St. Petersburg State Polytechnical University. E-mail: A.V.Denisov@inbox.ru
M.A. Belyansky - SRC «Leninetz Plant» Inc. E-mail: maxim_belyansky@mail.ru
Abstract:
This paper is devoted to the problem of modeling ionospheric electron-density profile with random inhomogeneous. On the basis of apparatus spectral orthogonal expansions of random functions we consider the problem of modeling a randomly inhomogeneous component of the one-dimensional profile of the ionospheric electron density. Chosen method of expansion and the assumption that the random field fluctuations electron concentration is normal and stationary proposed autocorrelation functions for different regions of the equatorial ionosphere. The main result of this paper is modeling methodic providing series terms minimization based on period of expansion choice and autocorrelation function form.
Pages: 4-13
References

  1. Klyaczkin V.I. Statisticheskoe opisanie dinamicheskix sistem s fluktuiruyushhimi parametrami. Novosibirsk: Nauka. 1975. 240 s.
  2. Filipp N.D. Rasseyanie radiovoln anizotropnoj ionosferoj. Kishinev: SHtiincza. 1974. 188 s.
  3. Zernov V.V., Germ V.E., Zaalov N.Yu., Nikitin A.V. The generalisation of Rytov-s method to the case of inhomogeneous media and HF propagation and scattering in the ionosphere // Radio Sci. 1998. V. 27. P. 235−244.
  4. Zernov N.N. Analiticheskie i chislenny'e metody' modelirovaniya e'ffektov rasprostraneniya korotkix voln v vozmushhennoj ionosfere // Problemy' difrakczii i rasprostraneniya voln. 2000. T. 28. S. 115−147.
  5. Axmedov R.R. CHislennoe modelirovanie generaczii akustiko-gravitaczionny'x voln i ionosferny'x vozmushhenij ot nazemny'x i atmosferny'x istochnikov: Dis. kand. f.‑m. nauk / MGU. 2004.
  6. Zagorodnyuk S.M., Klyocz L. Primenenie podxoda A.N. Kolmogorova pri izuchenii sluchajny'x posledovatel'nostej, svyazanny'x s ortogonal'ny'mi mnogochlenami // Vestnik Xar'kovskogo naczional'nogo universiteta im. V.N. Karazina. Ser. «Matematika, prikladnaya matematika i mexanika». 2008. T. 826. S. 3−37.
  7. Obuxov A.M. O statisticheskix ortogonal'ny'x razlozheniyax e'mpiricheskix funkczij // Izvestiya AN SSSR - Ser. Geofizicheskaya. 1960.  S. 432−439.
  8. Solov'ev O.V. Rasprostranenie nizkochastotny'x radiovoln v vozmushhennom trexmernoj krupnomasshtabnoj neodnorodnost'yu prizemnom volnovode // Izv. vuzov - Radiofizika. 1998. T. 41. № 5. S. 588−601.
  9. Solov'ev O.V. Depolyarizacziya e'lektromagnitnogo polya v lokal'no neodnorodnom prizemnom volnovodnom kanale // Izv. vuzov ? Radiofizika. 2000. T. 43. S. 617−629.
  10. Kogan L.P. O rasprostranenii voln v ploskom volnovode Zemlya-ionosfera so skachkoobrazny'm izmeneniem impedansa nizhnej stenki // Izv. vuzov - Radiofizika. 1998. T. 41. № 5. S. 567−580.
  11. Denisov A.V., Belyanskij M.A. Novy'j podxod k vy'vodu raspredeleniya Re'leya dlya modulya koe'fficzienta rasseyaniya ploskoj volny' ot e'kvatorial'noj ploskosloistoj sluchajno neodnorodnoj ionosfery' // Trudy' XLII Voenno-nauchnoj konferenczii. 2013. Sekcziya № 10. S. 112−116.
  12. Bernhart P.A., Scales W.A., Grash S.M. et al. Excitation of artificial airglow by high power radio waves from the «Sura» ionospheric heating facility // Geophys. Res. Letters. 1991. V. 18. № 8. P. 1477−1480.
  13. Ry'bachek S.T. E'lektromagnitny'e polya ploskoj volny' v neodnorodnoj anizotropnoj ionosfere // Problemy' difrakczii i rasprostraneniya voln. 1981. № 18. S. 221−237.
  14. Solodovnikov G.K., Novozhilov V.I., Fatkulin M.N. Rasprostranenie radiovoln v mnogomasshtabnoj neodnorodnoj ionosfere. M.: Nauka. 1990. 200 s.
  15. Balaganskij B.A., dr. i. Modelirovanie rasprostraneniya korotkix Radiovoln na trasse Magadan-Irkutsk // E'lektronny'j zhurnal «Issledovano v Rossii». S. 1761−1772.
  16. Polyanin D.A., Manzhirov A.V. Spravochnik po integral'ny'm uravneniyam: Tochny'e resheniya. M.: Faktorial. 1998. 432 s.
  17. Sluczkij E.E. Izbranny'e trudy'. Matematicheskaya statistika. Teoriya veroyatnostej / Otv. red. B.V. Gnedenko, N.V. Smirnov. M.: AN SSSR. 1960.
  18. Pugachev V.S. Obshhaya teoriya korrelyaczii sluchajny'x funkczij // Izvestiya AN SSSR - Ser. Matematicheskaya. 1953. T. 5. № 17. S. 401−420.
  19. Sinaj YA.G. Vvedenie v e'rgodicheskuyu teoriyu. Erevan: Erevanskij Universitet. 1973. 98 s.
  20. Mixajlov G.A. CHislennoe postroenie sluchajnogo polya s zadannoj spektral'noj plotnost'yu // Doklady' AN SSSR. 1978. T. 238. № 4. S. 793−795.
  21. Kotel'nikov V.A. Teoriya potenczial'noj pomexoustojchivosti. M.: Gos. e'nergeticheskoe izd‑vo. 1956. 152 s.
  22. Rajs S. Teoriya fluktuaczionny'x shumov v kn. Teoriya peredachi e'lektricheskix signalov pri nalichii pomex / Sb. perevodov pod red. N.A. ZHelezkova. M.: I. L. 1953. 88−238 s.
  23. Xurgin YA.I., YAkovlev V.P. Finitny'e funkczii v fizike i texnike. Izd. 2‑e, dop. M.: Knizhny'j dom «LIBROKOM». 2010. 416 s.
  24. Lamperti Dzh. Sluchajny'e proczessy'. Obzor matematicheskoj teorii. K.: Vishha shkola. 1983. 227 s.
  25. CHekmaryov O.A. Neobxodimy'j vid staczionarny'x predstavlenij sluchajny'x proczessov summami nesluchajny'x funkczij so sluchajny'mi koe'fficzientami // Metody' predstavleniya i apparaturny'j analiz sluchajny'x proczessov i polej. Tretij Vsesoyuzny'j simpozium. 1970. Materialy' sekczij. T. II. S. 18−20.
  26. Pugachev V.S. Teoriya sluchajny'x funkczij i ee primenenie k zadacham avtomaticheskogo upravleniya. M.: Gos. izdanie fiz.‑mat. literatury'. 1960. 883 s.
  27. Ivanov D.V., Ivanov V.A., Lashhevskij A.R. Vliyanie prostranstvennoj neodnorodnosti i nestaczionarnosti ionosfery' na dispersionny'e iskazhenij shirokopolosny'x dekametrovy'x radiokanalov // E'lektromagnitny'e volny' i e'lektronny'e sistemy'. M.: Radiotexnika. 2007. №8.