Об учете земной атмосферы при проектировании космических радиолиний с помощью модели CHARM-IONS
Номер: 40 Год: 2023 Страницы: 93-102

УДК: 53.02:087.4

EDN: EJQHEE

Автор(ы):

Николаев Алексей Владимирович1,2 e-mail: alarmoren@yandex.ru Старовойтов Евгений Игоревич3, e-mail: evgstarovojtov@yandex.ru Криволуцкий Алексей Александрович4, e-mail: krivolutsky@mail.ru

Банин Максим Викторович4, e-mail: baninmax@yandex.ru

Куколева Анна Александровна5, e-mail: kuanfao@rambler.ru

Бодунов Дмитрий Михайлович2, e-mail: d-bodounov@mail.ru

Логунов Артем Алексеевич6, e-mail: post@rsce.ru

Учреждения:
1 - Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова (ФГБУ «ИПГ»), г. Москва, Россия
2 - Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ФГБУН «ИМАШ РАН»), г. Москва, Россия
3 - АО «Концерн «Вега», г. Москва, Россия
4 - Центральная аэрологическая обсерватория (ФГБУ «ЦАО»), г. Долгопрудный, Московская обл., Россия
5 - Московский государственный технический университет гражданской авиации (ФГБОУ ВО МГТУ ГА), г. Москва, Россия
6 - ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева», Московская обл., г. Королев, Россия

Аннотация:
В научной статье рассмотрен вариант описания профиля электронной концентрации атмосферы, вплоть до её физической границы, с помощью функций приближения разного вида. Показано, что для инженерных расчетов при проектировании космических радиолиний могут быть использованы некоторые параметры атмосферы, полученные с помощью гибридной модели CHARM-IONS. Данная модель, созданная авторами путем объединения двух известных моделей CHARM-DE и IRI, позволяет для произвольной радиотрассы в пределах физической границы атмосферы с помощью известных формул оценить интегральное ослабление электромагнитной волны в широком диапазоне радиочастот. Приведены примеры использования стандартных методов аппроксимации экспериментальных данных для получения полиномиальных характеристик и описания профилей электронной концентрации атмосферы на высотах до 1000 км.

Ключевые слова: атмосфера, ионосфера, глобальные распределения, электронная концентрация, распространение радиоволн, околоземное космическое пространство, аппроксимация, функция приближения

Сведения об источниках финансирования: -
Ссылка на XML
About considering the earth's atmosphere when designing space radio links using the CHARM-IONS model
Number: 40 Year: 2023 Pages: 93-102

Nikolaev Alexey Vladimirovich1,2 e-mail: alarmoren@yandex.ru Starovoitov Evgeny Igorevich3, e-mail: evgstarovojtov@yandex.ru Krivolutsky Alexey Alexandrovich4, e-mail: krivolutsky@mail.ru

Banin Maxim Viktorovich4, e-mail: baninmax@yandex.ru

Kukoleva Anna Alexandrovna5, e-mail: kuanfao@rambler.ru

Bodunov Dmitry Mikhailovich2, e-mail: d-bodounov@mail.ru

Logunov Artem Alekseevich6, e-mail: post@rsce.ru

Institutions:
1 - Institute of Applied Geophysics named after Academician E.K. Fedorova (FSBI "IPG"), Moscow, Russia
2 - Blagonravov Institute of Machine Science of the Russian Academy of Sciences (FGBUN "IMASH RAS"), Moscow, Russia
3 - Vega Concern JSC, Moscow, Russia
4 - Central Aerological Observatory (FSBI "CAO"), Dolgoprudny, Moscow region, Russia
5 - Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU GA), Moscow, Russia
6 - S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia, Moscow Region, Korolev, Russia

Abstract
The scientific article considers a variant of describing the profile of the electron concentration of the atmosphere, up to its physical boundary, using approximation functions of various types. It is shown that for engineering calculations when designing space radio links, some atmospheric parameters obtained using the CHARM-IONS hybrid model can be used. This model, created by the authors by combining two well-known models CHARM-DE and IRI, allows for an arbitrary radio path within the physical boundary of the atmosphere to estimate the integral attenuation of an electromagnetic wave in a wide range of radio frequencies using well-known formulas. Examples are given of the use of standard methods for approximating experimental data to obtain polynomial characteristics and describe atmospheric electron density profiles at altitudes up to 1000 km.

Keywords: atmosphere, ionosphere, global distributions, electron density, radio wave propagation, near-earth space, approximation, approximation function

Information about sources of financing: -