Побудовано розв'язок динамічної задачі кірхгофівської дифракції поля точкового випромінювача на великомасштабних нерівностях випадкової відбиваючої поверхні з малими нахилами стосовно до проблеми іоносферної КХ радіодіагностики, який є правдивим як у фраунгоферовій, так і френелевській зонах відносно характерних висот підвищень цієї поверхні. Показано, що результат розрахунку має вигляд сферичної хвилі, що змодульована за фазою й амплітудою. При цьому глибина фазової модуляції залежить лише від висот підвищень, а амплітудної - від висот і кривини відбиваючої поверхні у незбуреній дзеркальній точці.

Проаналізовано початкові моменти східних змін параметрів радіосигналів НДХ діапазону, що приймалися на антарктичній станції "Фарадей". Використано результати цілодобових вимірювань фази й амплітуди на декількох частотах у діапазоні від 10,2 до 24 кГц. Встановлено, що, як і на середньоширотних трасах, момент радіосходу затримується на ЗО - 40 хв відносно сходу Сонця на висоті нижньої іоносфери, 85 - 90 км, і групується поблизу часу сходу Сонця на висоті 35 км над приймальним пунктом. Показано, що варіації часу радіосходу залежать від довжини й орієнтації траси відносно термінатора, та частоти сигналу, проте не залежать від зміни загального вмісту озону.

Надано результати спостережень магнітної складової ННЧ-полів, виконаних на Українській антарктичній станції "Академік Вернадський" з травня 2001 р. до січня 2003 р. Проаналізовано сезонні залежності поляризаційних характеристик електромагнітних шумів, збуджуваних світовою грозовою активністю на частотах шуманівських резонансів. Приведено відтворений за цими характеристиками добовий хід активностей трьох основних світових грозових центрів для різних місяців року. Показано зв'язок вузької спектральної лінії 60 Гц, що надійно реєструється на станції, з випромінюванням силових електромереж північноамериканського континенту.

Виконано розрахунки, що дозволяють оцінити вплив ефектів багаторазового розсіяння на результати радарної діагностики віддалених районів протяжних випадкових середовищ (верхня іоносфера, магнітосфера, близький космос). Встановлено, що зазначені ефекти призводять до розширення діаграми розсіяння та зменшення ефективного перетину розсіяння випадкового середовища у порівнянні до відповідних величин, розрахованих у наближенні одноразового розсіяння. Показано, що нехтування такими ефектами призводить до заниження експериментальних оцінок ступеня анізотропії та інтенсивності плазмових флуктуацій, що визначаються з розв'язку зворотної задачі.

Наведено результати безперервних поляризаційних вимірювань горизонтальних магнітних компонент ННЧ полів, виконаних на Українській антарктичній станції "Академік Вернадський" в період 2001 - 2003 рр. Розроблено теоретичні алгоритми розв'язання прямої та зворотної задач поляризаційної діагностики полів шуманівських резонансів, збуджуваних світовою грозовою активністю у гіротропній порожнині Земля - іоносфера. Грунтуючись на зазначених алгоритмах, інтерпретовано експериментальні дані. Відновлено добові залежності рівнів активності основних світових грозових центрів, характерні для кожного з чотирьох періодів річного сонячного циклу всіх трьох років спостережень. Проаналізовано сезонний хід середньодобових значень рівнів активності грозових центрів та параметра гіротропії резонансної порожнини Земля - іоносфера за той самий період.

Індекс рубрикатора НБУВ: З953

Рубрики:

Радіопеленгація

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д244.61

Рубрики:

Іоносфера

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д244.61

Рубрики:

Іоносфера

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретически и экспериментально исследованы эффекты мерцания дискретных космических источников (ДКИ) на естественных и искусственных неоднородностях авроральной ионосферы. Экспериментальные наблюдения выполнены с использованием многолучевой фазированной антенной решетки панорамного ВЧ риометра Poker Flat, расположенного на Аляске. Для спокойных ионосферных условий и слабых мерцаний восстановлен пространственный спектр и оценены поперечные скорости движения френелевых неоднородностей. Для случаев сильной турбулизации ионосферы и насыщенных мерцаний теоретически показана возможность определения интервала временной когерентности излучения в точке наблюдения. Проанализированы примеры мерцаний ДКИ на искусственных ионосферных неоднородностях, стимулированных работой мощного нагревного стенда. Предсказан и обнаружен эффект ракурсного рассеяния излучения ДКИ на искусственных магнитоориентированных мелкомасштабных неоднородностях. Обсуждены перспективы систематических исследований эффектов мерцаний и ракурсного рассеяния для специальных режимов работы нагревного стенда.

Рассмотрены эффекты усиления диссипативного поглощения и роста интенсивности мерцаний излучения дискретных космических источников (ДКИ) в полярной ионосфере, модифицированной мощным ВЧ нагревом. Исследования проведены на частоте 38 МГц с использованием 64-лучевого панорамного риометра, расположенного на Аляске в непосредственной близости от нагревного стенда HAARP. Обсуждены результаты двух специальных нагревных кампаний, февраля и октября 2008 г., в ходе которых искусственно возмущенная ионосферная область просвечивалась излучением двух наиболее мощных ДКИ северного неба - Кассиопеи А и Лебедя А. Проанализированы особенности мерцаний ДКИ на естественных и искусственных плазменных неоднородностях френелевых масштабов F-слоя авроральной ионосферы. Определены энергетические спектры мерцаний, позволившие восстановить характерные параметры неоднородностей и поперечные к направлению на источник скорости их движения. Оценены дополнительное поглощение излучения ДКИ и возрастание электронной температуры в D-слое ионосферы, стимулированные работой мощного нагревного стенда.

Рассчитаны направления и поперечники ракурсного рассеяния ВЧ радиоволн на магнитоориентированных случайных неоднородностях плоскослоистой (в среднем) ионосферы. В расчетах полагалось, что частоты зондирующего излучения значительно превосходят гирочастоту электронов в околоземном плазменном слое, но не превышают его критической частоты. Указанные ограничения позволили исследовать рефракционное искривление лучей в прямой и отраженной компонентах падающей и рассеянной электромагнитных волн в пренебрежении влиянием постоянного геомагнитного поля на процесс их распространения. Предложенные алгоритмы расчета проиллюстрированы на примере излучения в зенит. Показано, что в такой геометрии с ростом высоты рассеяния направление выхода ракурсного сигнала из ионосферного слоя приближается к вертикали, а поперечник рассеяния увеличивается. Установлено, что при зенитном облучении ионосферы по одновременным регистрациям поперечников ракурсного рассеяния от высот критического отражения на нескольких диагностических частотах принципиально возможно восстановление высотного профиля нормировочного множителя пространственного спектра ионосферных флуктуаций.

Предложено возможное объяснение "эффекта саморассеяния", который обнаружен в экспериментах по наблюдению излучения нагревного стенда EISCAT в трех сильно разнесенных в пространстве пунктах и заключался в синхронных вариациях уровней и доплеровских смещений частоты (ДСЧ) сигналов на всех приемных позициях. В частности, проведено численное моделирование с использованием данных радара некогерентного рассеяния EISCAT и показано, что девиации фазового пути на восходящем участке траектории распространения волны накачки могли играть определяющую роль в возникновении синхронных вариаций ДСЧ саморассеянных сигналов, наблюдавшихся в эксперименте. Рассчитаны характеристики рассеяния ВЧ полей в ракурсном направлении с учетом регулярной рефракции в ионосфере и рассмотрено условие запитки межслоевого ионосферного волновода в заданном направлении ракурсно-рассеянными сигналами. Расчеты выполнены методом геометрической оптики в борновском приближении для анизотропной степенной модели спектра случайных неоднородностей верхней ионосферы. Показано, что рассмотренный механизм обеспечивает практически одинаковые характеристики рассеяния сигналов в направлении всех трех приемных пунктов.

Исследовано влияние флуктуаций интенсивности галактического космического фона на точность определения спектральных характеристик ионосферных мерцаний дискретных космических источников (ДКИ). Предложена оригинальная методика снижения такого влияния на результаты восстановления характеристик ионосферных мерцаний по данным наблюдений ДКИ с использованием панорамных ВЧ риометров, основанная на межлучевой корреляционной обработке. Работоспособность и эффективность предложенной методики проиллюстрирована результатами натурных измерений, выполненных с использованием 64-лучевого риометра, расположенного вблизи пос. Гакона (Аляска, США).

Исследованы реакции спектров и индексов мерцаний дискретных космических источников (ДКИ) на модификацию F-слоя ионосферы мощными электромагнитными полями на частотах, превышающих ленгмюровскую и верхнюю гибридную. Приведены результаты специального эксперимента по наблюдению мерцаний излучения ДКИ Лебедь А с помощью 64-лучевого панорамного риометра, расположенного в пос. Гакона (Аляска, США). Искусственное возмущение ионосферы осуществлено мощным нагревным стендом HAARP. В исследуемых условиях нерезонансного нагрева ионосферной плазмы установлен неизвестный ранее эффект уменьшения уровня мерцаний ДКИ. Обнаруженному эффекту дана теоретическая интерпретация, на основании которой предложена методика решения обратной задачи - восстановления отклонений средней концентрации и температуры электронов в нагревной области от их невозмущенных значений.

Созданы активные лазерные среды на органических красителях, введенных в новую полиуретановую матрицу на основе алифатического диизоцианата и олигомерного сложного эфира. Исследованы спектрально-люминесцентные, фотофизические и генерационные характеристики. Показано, что переход от радикально полимеризующихся полиуретанакрилатных композиций к алифатическим полиуретанам, которые отличаются методом синтеза (радикальной полимеризацией и поликонденсацией), расширяет спектральный диапазон и более чем на порядок повышает основные эксплуатационные параметры лазерных элементов.

Систематические наблюдения СНЧ (3 - 300 Гц) электромагнитных полей на Украинской антарктической станции (УАС) Академик Вернадский выполняются с 2002 г. Основной задачей мониторинга СНЧ диапазона является исследование природных резонаторов Земли, и в первую очередь шумановского резонатора (ШР). Эта информация является актуальной с точки зрения диагностики глобальных климатических изменений, поскольку интенсивность сигналов ШР содержит данные об уровне мировой грозовой активности, изменения которой связаны с потеплением на планете. Проведены спектральная и поляризационная обработка сигналов ШР. Получены результаты за 10 лет наблюдений. Чтобы перейти от характеристик сигналов к активностям мировых грозовых центров, использована теоретическая модель, созданная на основе разработанной асимптотической теории полей шумановских резонансов в гиротропной полости Земля - ионосфера. Результаты обработки подтвердили наличие обсуждаемого в литературе сезонного дрейфа мировых грозовых центров относительно экватора на северо-запад летом и юго-восток зимой. Кроме того, обнаружены долгосрочные тренды как интенсивности сигналов ШР, так и пиковых частот первого мода ШР, хорошо коррелированные с индексами солнечной активности. Дополнительно обработаны имеющиеся в свободном доступе данные о количестве молний в экваториальной зоне, полученные космическим аппаратом Lightning Imaging Sensor (LIS) за тот же интервал времени. В этих данных значимые одиннадцатилетние тренды среднего количества молний отсутствуют. Таким образом, анализ наблюдательных данных указывает на необходимость совершенствования теоретической модели расчета активностей. В частности, необходимо включить в рассмотрение долгосрочные (за время солнечного цикла) изменения импеданса нижней ионосферы, а также учесть сезонный дрейф мировых грозовых центров относительно экватора. Учет в модели этих 2-х факторов позволит в будущем значительно улучшить точность воспроизведения характеристик мировой грозовой активности.

Теоретически и экспериментально исследованы возможности модификации слабо ионизированной плазмы в рамках разных моделей поведения электронной концентрации. Проанализирована зависимость дополнительного поглощения излучения дискретных космических источников Кассиопея A и Лебедь A в D-слое искусственно возмущенной ионосферы от амплитуды нагревного сигнала во время специальных измерительных кампаний в феврале и октябре 2008 г. Модификация ионосферы осуществлялась с помощью самого мощного в мире ВЧ передатчика HAARP (Аляска, США). В качестве регистрирующего устройства использован 64-лучевый риометрический комплекс Гакона, расположенный в непосредственной близости от нагревного стенда.

Изучено влияние полярности полиуретановых матриц на спектральные, нелинейно-оптические и модуляционные свойства фототропного красителя тиопирило-4-трикарбоцианина. Приведены результаты экспериментальных исследований пассивной модуляции добротности неодимового лазера с затворами на основе алифатического полиуретана с высоким значением диэлектрической проницаемости. Отмечено положительное влияние полярности полимерной матрицы на получение высокоэффективной генерации моноимпульсов большой мощности.

Создан органо-неорганический нанокомпозит на основе окрашенного ксантеновым красителем родамин 6Ж и допированного диоксидом кремния полиуретанакрилата. Исследованы спектральные и фотофизические свойства. Показано, что внедрение наночастиц аэросила в полимерную матрицу увеличивает фотостойкость красителя и интенсивность люминесценции.

Исследовано влияние различных растворителей (по физическим параметрам) на ассоциацию и спектральные свойства органических красителей, легированных в полимерную матрицу. Изучены полиуретановые среды с ксантеновыми красителями и с помощью методов оптической спектроскопии определены условия агрегирования молекул наполнителей. Обнаружено влияние определяющей роли полярных свойств растворителей на величину стоксового сдвига, интенсивность люминесценции красителей, применяемых для создания окрашенных полимерных материалов. Определено, что величина полярности растворителей влияет на оптическую плотность органических красителей при изготовлении лазерных активных элементов на основе окрашенной полимерной композиции, отвержденной по методу радикальной фотополимеризации. Показано, что для обеспечения высокого коэффициента усиления активных сред на основе полимерных матриц и значительного превышения количества мономеров над димерами в случае красителей ксантенового ряда необходимо использовать растворители высокой полярности.