Иркутский радар некогерентного рассеяния

Материал из ISTP SB RAS.

Наиболее полную диагностику ионосферы позволяют осуществить радары некогерентного рассеяния (НР). С их помощью можно получать данные электронной концентрации, электронной и ионной температуры, ионного состава и скорости дрейфа в диапазоне высот 100 - 1000 км.

Радары НР - весьма сложные и дорогостоящие установки, мировая сеть насчитывает лишь 9 таких инструментов. Под эгидой Международного радиосоюза (УРСИ) с их помощью ведутся регулярные координированные наблюдения по Программе мировых дней. Получаемые при этом экспериментальные данные составляют основу для широкого спектра исследований по cолнечно-земной физике, в том числе для важнейших международных проектов Global Change, CEDAR, STEP и др.

Иркутский радар некогерентного рассеяния расположен в 120 км к северо-востоку от Иркутска. Иркутский радар НР создан на базе переданной радиолокационной системы «Днепр» и является моностатическим импульсным радаром с частотным сканированием.

Содержание

[править] Основные характеристики

Рабочие частоты 154 - 162 МГц
Импульсная мощность 2.5 - 3.2 МВт
Длительность импульса 140 - 820 мкс
Частота повторения импульсов 24.4 Гц
Антенная система секториальный рупор
Коэффициент усиления антенны 38 дБ
Угловые размеры луча 0.5 град. (север - юг), 10 град. (восток - запад)
Сектор сканирования 60 град. (север - юг)
Поляризация линейная
Шумовая температура системы 400 - 500 K


Иркутский радар входит в мировую сеть радаров НР, состоящую из 9 установок, каждая из которых является уникальным научным инструментом. По своим основным параметрам он близок к зарубежным аналогам. Помимо технических характеристик уникальность радаров НР определяется и их географическим положением, так как особо важны данные координированных наблюдений о глобальных распределениях параметров ионосферы. Иркутский радар НР заполняет существенный пробел в долготной цепочке радаров США, Европы и Японии. Он является единственным в России и включен в «Перечень уникальных экспериментальных установок национальной значимости, требующих дополнительной государственной поддержки» РФ (регистр. N 01-28).


Антенная система РЛС «Днепр» значительно отличается от традиционных радаров и представляет собой сдвоенный секториальный рупор (1), системой облучения которого являются две волноводно-щелевые антенны (ВЩА) (5), которые могут запитываться с двух сторон возбуждающими рупорами (3). Рупор разделен перегородкой (2), положение которой выбрано так, чтобы изменением разности фаз ВЩА можно было изменять диаграмму направленности в поперечном к ВЩА направлении.

[править] Исследования и основные результаты

Исследования ионосферы на данном радаре начались в 80-е годы. С 1993 г. ведутся регулярные наблюдения по Международной программе мировых дней сети радаров НР (20 - 30 суток в год) в диапазоне высот 200 - 500 км. На основе данных наблюдений методом НР исследуются особенности вариаций электронной и ионной температур, скорости, концентрации ионосферной плазмы в различных гелиогеофизических условиях. Развиваются методы диагностики околоземного пространства, при этом в качестве перспективного разрабатывается вопрос о зондировании нейтральной атмосферы (мезосферы и стратосферы). В результате впервые для Восточно-Сибирского региона получен представительный ряд данных НР о поведении параметров F-области ионосферы при различных гелиогеофизических условиях (временах суток, сезонах, уровнях солнечной и магнитной активности). Получены экспериментальные данные о временных и амплитудных характеристиках вариаций ионосферных параметров во время таких возмущений, как солнечное затмение, ионосферные бури, мощные наземные взрывы. Проведены пробные эксперименты по двухчастотному воздействию на ионосферу мощных СВЧ-радиоволн, которые показали существование эффекта ее модификации. С 1995 г. начали активно развиваться кооперативные международные исследования, перспективной целью которых является изучение долготных закономерностей крупномасштабных процессов (ионосферных бурь, гравитационных волн и др.) в ионосфере и верхней атмосфере на основе данных мировой сети. Эти работы ведутся в рамках совместного с Группой атмосферных исследований из Массачусетского технологического института (США) проекта, который получил грант RG1-199 Американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) на период 1996 - 1998 гг.

[править] Состав рабочей группы

Научный руководитель: акад. Г.А. Жеребцов

[править] Группа теоретических исследований:

Руководитель: чл.-корр. РАН А.П. Потехин

[править] Экспериментальная группа:

Руководитель: к.ф.-м.н. А.В. Медведев

[править] Группа инженерного обеспечения:

Руководитель: А.В. Заворин

Подробнее..

Представиться системе