Точность определения электронной концентрации по данным радиопросвечивания дневной ионосферы Венеры

Гаврик А.Л., Копнина Т.Ф., Бондаренко М.И. Точность определения электронной концентрации по данным радиопросвечивания дневной ионосферы Венеры. In: Четырнадцатая ежегодная конференция "Физика плазмы в Солнечной системе", 11-15 февраля 2019, Москва. РФ. ИКИ РАН , р. 145.

Полный текст не доступен из этого репозитория.

Аннотация

Выполнены анализ ошибок определения концентрации электронов в дневной ионосфере Венеры по результатам радиопросвечивания и оценка перспективы получения более точной информации о свойствах ее ионосферы. Исследование основано на данных спутников Венера- 9,-10,-15,-16 и моделировании эксперимента. Одна из главных причин ограничения точности радиозатменных данных – инструментальный шум, величина которого зависит от характеристик радиосистемы, а при высокой стабильности аппаратуры от энергетического потенциала радиолинии. Основным источником погрешностей метода радиозатмений могут быть вариации концентрации межпланетной плазмы и земной ионосферы на трассе распространения радиоволн между КА и наземным пунктом радиосвязи, ответственные за флуктуации амплитуды и частоты радиоволн. Методические погрешности интегрирования экспериментальных данных, содержащих шум, и возможная асимметрия зондируемой среды также могут снизить качество сведений об ионосфере, в частности, вблизи нижней границы дневной ионосферы Венеры, что ограничит возможность обнаружения и исследования процессов, ответственных за динамические изменения в системе атмосфера-ионосфера. По результатам радиозатменных экспериментов в дневной ионосфере Венеры выделены области vF2, vF1, vE, vD, такая слоистость обусловлена преобладающими физическими процессами, которые аналогичны процессам в слоях F2, F1, E, D земной ионосферы. Погрешность определения электронной концентрации в разных слоях ионосферы разная, т.к. методика расчета электронной концентрации основана на интегрировании данных радиопросвечивания, искаженных широкополосным шумом. Показано, что при слабо возмущенной плазме на трассе связи относительная погрешность определения концентрации электронов в слоях vF2 и vF1 может составлять 1%-2%, в слое vE она возрастает до 4%-6%, а в слое vD погрешность может быть более 100% при использовании традиционной методики определения электронной концентрации. При сильно возмущенной плазме на трассе связи или при одночастотном радиопросвечивании погрешность определения электронной концентрации может возрасти в несколько раз. Асимметрия венерианской ионосферы может внести дополнительные погрешности в определение электронной концентрации, сравнимые с влиянием крупномасштабных возмущений межпланетной плазмы. Установлено, что в области vD наблюдается максимальное влияние факторов, ухудшающих достоверность сведений об электронной концентрации в ионосфере, именно по этой причине отсутствовали надежные сведения о существовании области vD до тех пор, пока не был разработан новый метод анализа радиозатменных данных. Инвариант радиозатменного эксперимента, положенный в основу разработанного метода, предоставил возможность анализировать свойства ионосферы по функциональной связи вариаций мощности и частоты зондирующих сигналов, не используя интегральных преобразований, применяемых при решении обратной задачи, что увеличило чувствительность метода радиопросвечивания к малым вариациям показателя преломления зондируемой среды. Применение метода позволило обнаружить вблизи нижней границы дневной ионосферы Венеры периодические возмущения электронной концентрации, уровень которых превышал случайные вариации, обусловленные шумом. Колебания электронной концентрации с характерным масштабами 5-10 км по вертикали наблюдали в интервале высот от 85 до 130 км, что позволило доказать существование области vD на освещенной стороне Венеры.

Тип объекта: Доклад на конференции или семинаре (Доклад)
Подразделения (можно выбрать несколько, удерживая Ctrl): 114 лаб. исследований космической плазмы радиофизическими методами
URI: http://cplire.ru:8080/id/eprint/7313
Только для зарегистрированных пользователей
Изменить объект Изменить объект