Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

209 страниц

1134.00 ₽

Купить РД 52.26.817-2015 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководящий документ устанавливает организацию, порядок проведения. Основные принципы, методы и средства ионосферных наблюдений и разработан в целях обеспечения единства наблюдений, достоверности, эффективности, качества измерительной информации и передачи результатов наблюдений потребителям. Руководящий документ является обязательным документом при выполнении ионосферных наблюдений на государственной наблюдательной сети. Настоящий руководящий документ предназначен для инженерного и технического персонала наблюдательных подразделений стационарных пунктов ионосферных наблюдений, сотрудников методических групп межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и центров областных, краевых, республиканских) по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

 Скачать PDF

Документ зарегистрирован ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.26.817-2015 от 20.07.2015 года

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Обозначения и сокращения

5 Методы ионосферных наблюдений

     5.1 Основные методы ионосферных наблюдений

     5.2 Метод вертикального радиозондирования ионосферы

     5.2.1 Принцип реализации метода

     5.2.2 Радиотехнические устройства для проведения ВЭ

     5.2.3 Восстановление Ne(h)-профиля ионосферы

     5.3 Метод наклонного радиозондирования ионосферы

     5.3.1 Назначение и область применения метода

     5.3.2 Восстановление Ne(h)-профиля ионосферы

     5.3.3 Вид радиосигнала в реализации метода ИЗ

     5.4 Радиозондирование ионосферы с искусственных спутников Земли

     5.4.1 Внешнее радиозондирование ионосферы

     5.4.2 Трансионосферное радиозондирование

     5.5 Системное радиозондирование ионосферы

     5.6 Методы радиотомографии ионосферы

     5.6.1 Назначение радиотомографического сегмента ионосферной наблюдательной сети

     5.6.2 Радиотомографические методы мониторинга ионосферы

     5.6.3 Радиотомография ионосферы с помощью высокоорбитальных навигационных систем

     5.6.4 Радиотомография ионосферы с помощью низкоорбитальных навигационных систем

     5.7 Риометрический метод

     5.8 Радиоволновые методы контроля состояния ионосферы

6 Средства ионосферных наблюдений

     6.1 Средства наблюдений ионосферы методом ВЭ

     6.1.1 Наземная станция ВЭ "Парус-А"

     6.1.1.1 Назначение ионозонда "Парус-А"

     6.1.1.2 Состав ионозонда "Парус-А"

     6.1.1.3 Принцип действия

     6.1.1.4 Характеристики радиопередающего устройства

     6.1.1.5 Характеристики радиоприёмного устройства

     6.1.1.6 Антенно-фидерный комплекс

     6.1.1.7 Комплекс управления

     6.1.1.8 Комплекс обработки ионограмм

     6.1.2 Ионозонд CADI

     6.2 Средства наблюдений и оборудование пунктов радиотомографии ионосферной наблюдательной сети

     6.2.1 Задачи ПАК НОРТ и ПАК ВОРТ

     6.2.2 Средства наблюдений и оборудование пунктов наблюдений высокоорбитальной радиотомографии

     6.2.3 Средства наблюдений и оборудование пунктов наблюдений низкоорбитальной радиотомографии

7 Организация ионосферной наблюдательной сети

     7.1 Организация ионосферной наблюдательной сети

     7.2 Размещение стационарных пунктов ионосферных наблюдений

     7.3 Порядок открытия, закрытия или переноса СП ионосферных наблюдений

     7.4 Документация СП ионосферных наблюдений

     7.5 Организация работ СП ионосферных наблюдений, оборудованного ионозондом

     7.6 Организация сети радиотомографии и её функционирование

     7.6.1 Требования к размещению пунктов наблюдений РТС

     7.6.2 Требования к помещению для размещения пунктов наблюдения

8 Проведение ионосферных наблюдений

     8.1 Порядок проведения ВЭ

     8.1.1 Цели, периодичность сеансов ВЭ

     8.1.2 Подготовка к работе ионозонда (на примере ионозонда "Парус-А")

     8.1.2.1 Меры безопасности при работе с РПДУ

     8.1.2.2 Сборка ионозонда

     8.1.2.3 Режим обслуживания ионозондов

     8.2 Порядок проведения НОРТ и ВОРТ

     8.2.1 Организация работ НОРТ и ВОРТ

     8.2.2 Минимальные программы наблюдений низкоорбитальной и высокоорбитальной. Радиотомографии ионосферы. Наблюдаемые параметры

     8.2.3 Необходимые условия для функционирования РТС

     8.2.4 Порядок работы Центра сбора и обработки сигналов ВИС и НИС

9 Обработка результатов наблюдений

     9.1 Обработка ионограмм ВЭ

     9.1.1 Ионосферные характеристики, определяемые по ионограммам ВЭ

     9.1.2 Типы спорадических слоёв Es

     9.1.3 Классификация вида рассеянных отражений. Типы F-рассеяния

     9.1.4 Оценка и описание измеряемых характеристик

     9.1.5 Оценка степени точности параметров

     9.1.6 Определение максимально применимых частот и коэффициента M3000F1 (M3000F2)

     9.1.7 Определение действующей высоты следа отражений О-компоненты hpF2

     9.1.8 Представление данных обработки

     9.1.8.1 Формат урсиграммы ИОНКА

     9.1.8.2 График частотных характеристик следов отражений

     9.1.8.3 Суточный график действующих высот (h-график)

     9.1.8.4 Суточная таблица

     9.1.8.5 Месячные таблицы

     9.2 Обработка ионограмм внешнего и трансионосферного радиозондирования

     9.2.1 Анализ ионограмм

     9.2.2 Автоматическая и интерактивная обработка данных спутникового зондирования

     9.2.2.1 Задачи автоматической обработки

     9.2.2.2 Определение частотного диапазона, занимаемого ионограммой, критической частоты

     9.2.2.3 Определение частот отсечек на высоте орбиты спутника

     9.3 Обработка результатов радиотомографии

     9.3.1 Уравнения наблюдений

     9.3.2 Сигналы спутников

10 Сбор, хранение и выдача результатов наблюдений потребителям

     10.1 Средства сбора и распространения гелиогеофизической информации.

     10.1.1 Телекоммуникационные каналы связи Росгидромета

     10.1.2 Прочие каналы связи Росгидромета

     10.2 Организация сбора и передачи данных гелиогеофизических наблюдений

     10.3 Выдача результатов гелиогеофизических наблюдений

11 Метрологическое, нормативное и техническое обеспечение ионосферных наблюдений

     11.1 Научно-методическое руководство нормативным и метрологическим обеспечением ионосферных наблюдений

     11.2 Распространение сферы государственного регулирования и обеспечения единства измерений на ионосферные наблюдения

     11.3 Стандартизация и унификация средств ионосферных наблюдений

     11.3.1 Требования к стандартизации ионосферных наблюдений

     11.3.2 Технический комитет по стандартизации ТК-101

     11.4 Обеспечение качества ионосферных наблюдений

     11.5 Техническое обслуживание ионосферной наблюдательной сети

     11.5.1 Обязанности персонала СП ионосферных наблюдений в части технического обслуживания

     11.5.2 Техническое обслуживание антенно-фидерных комплексов

     11.5.3 Проверка работоспособности ионозонда на примере ионозонда "Парус-А"

     11.5.4 Техническое обслуживание оборудования пунктов наблюдения РТС

12 Безопасность труда на СП ионосферных наблюдений

     12.1 Цель проведения мероприятий по обеспечению безопасности труда

     12.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда в СП ионосферных наблюдений, оборудованном ионозондом

Приложение А. Физика ионосферы

     А.1 Образование ионосферы

     А.1.1 Высотное распределение температуры в атмосфере

     А.1.2 Состав атмосферы

     А.1.3 Излучение Солнца

     А.1.4 Фотоионизация

     А.1.5 Рекомбинация

     А.1.6 Динамические процессы в атмосфере

     А.1.6.1 Ветер в мезосфере

     А.1.6.2 Ветер в термосфере

     А.1.6.3 Внутренние гравитационные волны

     А.1.6.4 Приливы в атмосфере

     А.1.7 Диффузия

     А.1.8 Баланс ионизации

     А.2 Структура ионосферы

     А.2.1 Область Г

     А.2.2 Область Е

     А.2.3. Спорадический слой Еs

     А.2.4 Область F

     А.2.4.1 Слой F1

     А.2.4.2 Слой F2

     А.3 Изменчивость ионосферы

     А.3.1 Суточные вариации

     А.3.1.1 Суточные вариации области D

     А.3.1.2 Суточные вариации области Е

     А.3.1.3 Суточные вариации спорадического слоя Еs

     А.3.1.4 Суточные вариации слоя F1

     А.3.1.5 Суточные вариации слоя F2

     А.3.2 Сезонные вариации

     А.3.2.1 Сезонные вариации области D

     А.3.2.2 Сезонные вариации области Е

     А.3.2.3 Сезонные вариации спорадического слоя Еs

     А.3.2.4 Сезонные вариации слоя F1

     А.3.2.5 Сезонные вариации слоя F2

     А.3.3 Связь с 11-летним циклом солнечной активности

     А.4 Возмущения в ионосфере

     А.4.1 Солнечные вспышки

     А.4.2 Ионосферные бури

     А.4.3 Поглощение в полярной шапке

     А.4.4 Авроральное поглощение

     А.5 Распространение радиоволн в ионосфере

     А.5.1 Электромагнитные волны

     А.5.2 Критическая частота слоя

     А.5.3 Действующая высота

     А.5.4 Поляризация электромагнитной волны

     А.5.5 Поглощение радиоволн в ионосфере

     А.5.6 Рассеяние радиоволн в ионосфере

Библиография

 
Дата введения01.12.2015
Добавлен в базу01.02.2017
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

06.11.2012ПринятТК 1015
24.02.2015ПринятФГБУ НПО Тайфун01-46/582
13.07.2015ПринятУСНП Росгидромета
13.07.2015УтвержденРосгидромет
РазработанФГБУ ИПГ
ИзданФГБУ ВНИИГМИ-МЦД2015 г.
Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ и экологии РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральная служба но гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)

РД

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ    52.26.817    -

2015

РУКОВОДСТВО ПО ИОНОСФЕРНЫМ, МАГНИТНЫМ И ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИМ НАБЛЮДЕНИЯМ

Часть I

ИОНОСФЕРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

Обнинск ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» 2015

РД 52.26.817-2015

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением «Институт прикладной геофизики имени академика Е.К.Федорова» (ФГБУ «ИПГ»)

2    РАЗРАБОТЧИКИ: Минлигареев В.Т., д-р техн. наук (руководитель разработки); Котонаева Н.Г., д-р физ.-мат. наук (ответственный исполнитель); Алпатов В.В., канд. физ.-мат. наук; Гивишвили Г.В., д-р физ.-мат. наук; Данилов А.Д., д-р физ.-мат. наук; Данилкин Н.П., д-р физ.-мат. наук; Денисова В.И.; Дьяков В.П., канд. физ.-мат. наук; Журавлев С.В., канд. физ.-мат. наук; Крашенинников И.В., д-р физ.-мат. наук; Лещенко Л.Н.; Паньшин Е.А.; Цыбуля К.Г., канд. физ.-мат. наук

3    СОГЛАСОВАН:

с Техническим комитетом по стандартизации ТК 101 «Метрологическое обеспечение измерений физических полей в околоземном космическом пространстве, магнитосфере, ионосфере и атмосфере», протокол от 06.11.2012 № 5;

с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун»), письмо от 24.02.2015 №01-46/582;

с Управлением специальных и научных программ Росгидромета 13.07.2015

4    УТВЕРЖДЕН Руководителем Росг идромета 13.07.2015

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 17.07.2015 № 436.

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ «НПО «Тайфун» от 20.07.2015 за номером РД 52.26.817-2015

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7    СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2020 год ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 5 лет

II

РД 52.26.817-2015

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.0.003-74. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация;

ГОСТ 12.0.007-2009. Система стандартов безопасности труда. Система управления охраной труда в организации. Общие требования по разработке, применению, оценке и совершенствованию;

ГОСТ 12.0.230-2007. Система стандартов безопасности труда. Системы управления охраной труда. Общие требования;

ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;

ГОСТ Р 1.0-2012. Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения;

ГОСТ Р 8.563-2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений;

ГОСТ Р 8.654-2009. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения;

ГОСТ Р ИСО 9001-2008. Системы менеджмента качества. Требования;

ГОСТ РВ 0015-002-2012. Система разработки и постановки продукции на производство. Военная техника. Система менеджмента качества. Общие требования;

РД 52.04.567-2003. Положение о государственной наблюдательной сети;

РД 52.14.610-99. Положение о службах стандартизации Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;

Р 50.2.077-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения;

МИ 2891-2004. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к программному обеспечению средств измерений.

2

РД 52.26.817-2015

3 Термины и определения

В настоящем руководящем документе применены термины с соответствующими определениями.

3.1    авроральная зона: Область поверхности Земли шириной в несколько 1радусов, над которой наиболее часто наблюдаются полярные сияния.

3.2    аттестация методик (методов) измерений: Исследование и подтверждение соответствия методик (методов) измерений установленным метрологическим требованиям к измерениям.

[ГОСТ Р 8.563-2009, пункт 3.1,3.2]

3.3    вертикальное радиозондирование ионосферы: Зондирование ионосферы при помощи радиосигналов в диапазоне радиочастот, соответствующих диапазону исследуемых плазменных частот ионосферы и излучаемых вертикально вверх относительно поверхности Земли при условии, что точки излучения и приёма совмещены.

3.4    возвратно-наклонное радиозондирование ионосферы: Наклонное зондирование ионосферы, при котором принимаются отражённые или рассеянные в обратном направлении от поверхности Земли или от ионосферы радиосигналы, излучённые из этого же пункта.

3.5    внезапное ионосферное возмущение: Резкое увеличение концентрации электронов в области D под действием рентгеновского излучения солнечной вспышки, которое приводит к прекращению коротковолновой радиосвязи на всем освещённом полушарии Земли.

3.6    внешнее радиозондирование ионосферы: Вертикальное радиозондирование ионосферы, при котором излучение и приём сигналов производятся на искусственном спутнике Земли.

3.7    высокоорбитальная радиотомографии: Метод получения трёхмерных распределений концентрации электронов в ионосфере, который в качестве исходных данных использует синхронные измерения разности фаз когерентных

3

РД 52.26.817-2015

радиосигналов от нескольких спутников, входящих в высокоорбитальную спутниковую систему, в нескольких пунктах приёма, разнесённых по поверхности Земли.

3.8    высокоорбитальная спутниковая навигационная система: Система глобальной спутниковой навигации, функционирующие на орбитах порядка 20 ООО км.

3.9    высотно-частотная характеристика: Частотная зависимость действующих высот отражения от ионосферы радиосигналов.

3.10    действующая высота: Условная высота отражения от ионосферы радиосигнала, определяемая по времени задержки между передачей и приёмом отражённого от ионосферы сигнала при вертикальном падении в предположении, что скорость распространения сигнала постоянна и равна скорости света в вакууме.

3.11    ионизация атмосферы: Образование в атмосфере свободных электронов и ионов из электрически нейтральных атомов и молекул.

3.12    ионограмма: Графическое изображение частотной зависимости действующих высот сигналов, отражённых от ионосферы, полученной путём радиозондирования ионосферы ионозондом.

3.13    ионозонд: Радиотехническое устройство, являющееся радаром дека-метрового диапазона, используемым для радиозондирования ионосферы.

3.14    ионосфера: Область атмосферы на высотах выше 50 км, содержащая свободные электроны.

3.15    ионосферная буря: Ионосферное возмущение, сопровождающее маг-нитосфернос возмущение.

3.16    ионосферное возмущение: Изменение параметров ионосферы под действием внешних факторов, не связанное с суточными или сезонными вариациями.

3.17    ионосферная наблюдательная сеть: Система стационарных ионосферных пунктов наблюдений, предназначенных для наблюдений за состоянием

4

РД 52.26.817-2015

ионосферы. Ионосферная сеть относится к гидрометеорологической сети государственной наблюдательной сети РД 52.04.567.

3.18    ионосферное наблюлательное подразделение: Структурная единица организации ионосферной наблюдательной сети, непосредственно выполняющая наблюдения за состоянием ионосферы в одном или нескольких закреплённых стационарных пунктах ионосферных наблюдений, также выполняющая первичную обработку результатов ионосферных наблюдений и передачу их по утверждённой схеме в Гелиогеофнзическую службу Росгидромета.

3.19    истинная высота отражения радиоволны в ионосфере: Высота, на которой происходит отражение электромагнитной волны, падающей на ионосферу вертикально.

3.20    ионосферный дрейф: Движение ионосферной плазмы под действием электромагнитных полей или динамических процессов.

3.21    критическая частота слоя: Напвысшая частоты радиоизлучения, при которой слой ионосферы не только отражает вертикально направленную радиоволну, но и пропускает её.

3.22    критическая частота слоя F2: Критическая частота обыкновенной радиоволны, отражённой от слоя F2.

3.23    максимальная применимая частота: Наивысшая частота радиосвязи для заданной дальности односкачковой трассы, не превышающей 4000 км.

3.24    метол ионосферных наблюдений: Метод исследования, заключающийся в количественном определении значений ионосферных параметров и условий ионосферного распространения радиоволн, а также в оценке качественных характеристик ионосферных явлений.

3.25    метод когерентных частот: Метод исследования ионосферы, основанный на дисперсионных свойствах плазмы и заключающийся в просвечивании ионосферы радиосигналами с когерентными частотами.

3.26    наименьшая применимая частота: Наименьшая частота, на которой надёжность работы радиолинии соответствует минимально допустимой.

5

РД 52.26.817-2015

3.27    наклонное радиозондирование ионосферы: Зондирование ионосферы при помощи радиосигналов между отстоящими друг от друга наземными пунктами.

3.28    нижняя ионосфера: Область ионосферы ниже 140 км. в которой гирочастота ионов меньше частот их столкновений с нейтральными частицами.

3.29    низкоорбиталы1ая радиоiomoi рафия: Метод получения двумерных распределений концентрации электронов в ионосфере, который в качестве исходных данных использует синхронные измерения разности фаз когерентных радиосигналов от одного низкоорбитального спутника в нескольких пунктах приёма, разнесённых вдоль направления его пролёта.

3.30    низкоорбитальный спутник: Спутник с высотой орбиты от 300 до 1500 км.

3.31    оптимальная рабочая частота; ОРЧ: Частота, равная 85 % от максимальной применимой частоты.

3.32    опасное гелио геофизическое явление; ОГЯ: Процесс или явление, возникающее в околоземном космическом пространстве, которое по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности оказывает или может оказать поражающее воздействие на функционирование технических и биологических систем как на Земле, так и в околоземном космическом пространстве.

3.33    поглощение радиоволн в ионосфере: Уменьшение энергии радиоволны вследствие частичного перехода сё в другие виды энергии в результате взаимодействия со средой.

3.34    прогноз распространения радиоволн в ионосфере: Предсказание условий распространения радиоволн при различных состояниях ионосферы.

3.35    пункт наблюдения сети радио iomoi рафии: Ионосферный стационарный пункт наблюдения, оборудованный сетевыми программно-аппаратными комплексами приема сигналов низкоорбитальных и высокоорбитальных спутниковых навигационных систем и осуществляющий их передачу в Центры приёма и обработки сигналов.

6

РД 52.26.817-2015

3.36    радиозондирование ионосферы: Обобщённое название методов исследования ионосферы с использованием передачи и (или) приёма специальных радиосигналов.

3.37    радиотомографический разрез ионосферы: Двумерное сечение распределения концентрации электронов в ионосфере, получаемое методами радио-томографии на основе измерений характеристик ионосферы методом когерентных частот.

3.38    рефракции радиоволн в ионосфере: Искривление траектории распространения радиоволн вследствие изменения скорости их распространения при прохождении через неоднородную среду в присутствии магнитного поля Земли.

3.39    риомегр: Специальный радиоприёмник для непрерывного измерения уровня поглощения космического радиошума в ионосфере Земли.

3.40    риометричсский метод исследования ионосферы: Метод измерений интегрального поглощения в ионосфере Земли радиоизлучения космических источников.

3.41    сеть радиогомо! рафии: Совокупность пунктов наблюдения сети ра-диотомографии и Центров приёма и обработки сигналов. Сеть радиотомографии входит в состав ионосферной наблюдательной сети.

3.42    скоросгь ионизации: Количество актов ионизации в единице объёма в единицу времени под действием источника ионизации.

3.43    слой F1: Нижний из двух ионизированных слоёв, на которые может распадаться область F.

3.44    слой F2: Верхний из двух ионизированных слоёв, на которые может распадаться область F.

3.45    спорадический слой Es: Узкий нерегулярно образующийся в силу тех или иных гелиогеофизических условий слой на высотах области Е.

3.46    средство измерений: Техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные (установленные) метрологические характеристики.

[РМГ 29-2013, пункт 6.2]

7

РД 52.26.817-2015

Содержание

1    Область применения.................................................................................................1

2    Нормативные ссылки................................................................................................2

3    Термины и определения...........................................................................................3

4    Обозначения и сокращения......................................................................................9

5    Методы ионосферных наблюдений.......................................................................20

5.1    Основные методы ионосферных наблюдений.............................................20

5.2    Метод вертикального радиозондирования ионосферы...............................20

5.2.1    Принцип реализации метода..................................................................20

5.2.2    Радиотехнические устройства для проведения ВЗ..............................21

5.2.3    Восстановление №(Ь)-профиля ионосферы.........................................22

5.3    Метод наклонного радиозондирования ионосферы....................................23

5.3.1    Назначение и область применения метода...........................................23

5.3.2    Восстановление Ые(Ь)-профиля ионосферы.........................................26

5.3.3    Вид радиосигнала в реализации метода НЗ..........................................29

5.4    Радиозондирование ионосферы с искусственных спутников Земли.........30

5.4.1    Внешнее радиозондирование ионосферы.............................................30

5.4.2    Трансионосферное радиозондирование................................................33

5.5    Системное радиозондирование ионосферы..................................................37

5.6    Методы радиотомографии ионосферы.........................................................39

5.6.1    Назначение радиотомографического сегмента ионосферной

наблюдательной сети.......................................................................................39

5.6.2    Радиотомо1рафичсские методы мониторинга ионосферы..................40

5.6.3    Радиотомография ионосферы с помощью высокоорбитальных

навигационных систем.....................................................................................40

5.6.4    Радиотомография ионосферы с помощью низкоорбитальных

навигационных систем.....................................................................................42

5.7    Риомстричсский метод....................................................................................43

5.8    Радноволновые методы контроля состояния ионосферы...........................44

6    Средства ионосферных наблюдений.....................................................................45

III

РД 52.26.817-2015

6.1    Средства наблюдений ионосферы методом ВЗ............................................45

6.1.1    Наземная станция ВЗ «Парус-А»...........................................................45

6.1.1.1    Назначение ионозонда «Парус-А»..................................................45

6.1.1.2    Состав ионозонда «Парус-А»..........................................................46

6.1.1.3    Принцип действия............................................................................46

6.1.1.4    Характеристики радиопередающего устройства...........................46

6.1.1.5    Характеристики радиоприёмного устройства...............................48

6.1.1.6    Антенно-фидерный комплекс..........................................................48

6.1.1.7    Комплекс управления.......................................................................50

6.1.1.8    Комплекс обработки ионограмм.....................................................50

6.1.2    Ионозонд CADI........................................................................................51

6.2    Средства наблюдений и оборудование пунктов радиотомографии

ионосферной наблюдательной сети.....................................................................53

6.2.1    Задачи ПАК НОРТ и ПАК ВОРТ...........................................................53

6.2.2    Средства наблюдений и оборудование пунктов наблюдений

высокоорбитальной радиотомографии...........................................................54

6.2.3    Средства наблюдений и оборудование пунктов наблюдений

низкоорбитальной радиотомографии.............................................................57

7 Организация ионосферной наблюдательной сети...............................................61

7.1    Организация ионосферной наблюдательной сети.......................................61

7.2    Размещение стационарных пунктов ионосферных наблюдений................61

7.3    Порядок открытия, закрытия или переноса СП ионосферных наблюдений ..................................................................................................................................61

7.4    Документация СП ионосферных наблюдений.............................................62

7.5    Организация работ СП ионосферных наблюдений, оборудованного

ионозондом.............................................................................................................63

7.6    Организация сети радиотомографии и сё функционирование...................65

7.6.1    Требования к размещению пунктов наблюдений РТС........................65

7.6.2    Требования к помещению для размещения пушетов наблюдения РТС .............................................................................................................................66

IV

РД 52.26.817-2015

8    Проведение ионосферных наблюдений................................................................68

8.1    Порядок проведения ВЗ..................................................................................68

8.1.1    Цели, периодичность сеансов ВЗ...........................................................68

8.1.2    Подготовка к работе ионозонда (на примере ионозонда «Парус-А») 70

8.1.2.1    Меры безопасности при работе с РПДУ........................................70

8.1.2.2    Сборка ионозонда.............................................................................71

8.1.2.3    Режим обслуживания ионозондов..................................................75

8.2    Порядок проведения НОРТ и ВОРТ..............................................................75

8.2.1    Организация работ НОРТ и ВОРТ.........................................................75

8.2.2    Минимальные программы наблюдений низкоорбитальной и

высокоорбитальной радиотомографии ионосферы. Наблюдаемые параметры..........................................................................................................76

8.2.3    Необходимые условия для функционирования РТС...........................78

8.2.4    Порядок работы Центра сбора и обработки сигналов ВНС и ННС... 78

9    Обработка результатов наблюдений.....................................................................80

9.1 Обработка ионограмм ВЗ...............................................................................80

9.1.1    Ионосферные характеристики, определяемые по ионограммам ВЗ.. 80

9.1.2    Типы спорадических слоёв Es................................................................82

9.1.3    Классификация вида рассеянных отражений. Типы F-рассеяния......86

9.1.4    Оценка и описание измеряемых характеристик...................................89

9.1.5    Оценка степени точности параметров...................................................93

9.1.6    Определение максимально применимых частот и коэффициента

M3000F1 (M3000F2).........................................................................................95

9.1.7    Определение действующей высоты следа отражений О-компоненты

hpF2....................................................................................................................97

9.1.8    Представление данных обработки.........................................................98

9.1.8.1    Формат урсиграммы ИОНКА.........................................................98

9.1.8.2    График частотных характеристик следов отражений................101

9.1.8.3    Суточный график действующих высот (Л-график)....................104

9.1.8.4    Суточная таблица...........................................................................105

V

РД 52.26.817-2015

9.1.8.5 Месячные таблицы.........................................................................107

9.2    Обработка ионограмм внешнего и трансионосферного радиозондирования ................................................................................................................................108

9.2.1    Анализ ионограмм.................................................................................108

9.2.2    Автоматическая и интерактивная обработка данных спутникового

зондирования...................................................................................................113

9.2.2.1    Задачи автоматической обработки................................................113

9.2.2.2    Определение частотного диапазона, занимаемого монограммой, и

критической частоты................................................................................................114

9.2.2.3    Определение частот отсечек на высоте орбиты спутника.........115

9.3    Обработка результатов радиотомографии..................................................116

9.3.1    Уравнения наблюдений.........................................................................116

9.3.2    Сигналы спутников................................................................................117

10    Сбор, хранение и выдача результатов наблюдений потребителям................126

10.1    Средства сбора и распространения гелиогеофнзической информации. 126

10.1.1    Телекоммуникационные каналы связи Росгидромета.....................126

10.1.2    Прочие каналы связи Росгидромета..................................................128

10.2    Организация сбора и передачи данных гелиогеофнзических наблюдений ................................................................................................................................129

10.3    Выдача результатов гелиогеофнзических наблюдений...........................131

11    Метрологическое, нормативное и техническое обеспечение ионосферных

наблюдений...............................................................................................................135

11.1    Научно-методическое руководство нормативным и метрологическим

обеспечением ионосферных наблюдений.........................................................135

11.2    Распространение сферы государственного регулирования и обеспечения

единства измерений на ионосферные наблюдения..........................................138

11.3    Стандартизация и унификация средств ионосферных наблюдений......140

11.3.1    Требования к стандартизации ионосферных наблюдений..............140

11.3.2    Технический комитет по стандартизации ТК-101............................143

11.4    Обеспечение качества ионосферных наблюдений...................................145

VI

РД 52.26.817-2015

11.5 Техническое обслуживание ионосферной наблюдательной сети..........147

11.5.1    Обязанности персонала СП ионосферных наблюдений в части

технического обслуживания..........................................................................147

11.5.2    Техническое обслуживание антенно-фидерных комплексов.........147

11.5.3    Проверка работоспособности ионозонда на примере ионозонда

«Парус-А»........................................................................................................149

11.5.4    Техническое обслуживание оборудования пунктов наблюдения РТС ..........................................................................................................................152

12 Безопасность труда на СП ионосферных наблюдений...................................153

12.1    Цель проведения мероприятий по обеспечению безопасности труда... 153

12.2    Мероприятия по обеспечению безопасности труда в СП ионосферных

наблюдений, оборудованном ионозондом........................................................153

Приложение А Физика ионосферы.......................................................................157

А.1 Образование ионосферы...................................................................................157

А. 1.1 Высотное распределение    температуры в атмосфере.............................157

А. 1.2 Состав атмосферы.....................................................................................158

А. 1.3 Излучение Солнца.....................................................................................159

А. 1.4 Фотоионизация..........................................................................................162

А. 1.5 Рекомбинация............................................................................................164

А. 1.6 Динамические процессы    в атмосфере.....................................................165

А. 1.6.1 Ветер в мезосфере..............................................................................165

А. 1.6.2 Ветер в термосфере...........................................................................166

А. 1.6.3 Внугрсннис гравитационные волны................................................167

А. 1.6.4 Приливы в атмосфере........................................................................168

АЛЛ Диффузия....................................................................................................168

А. 1.8 Баланс ионизации......................................................................................169

А.2 Структура ионосферы.......................................................................................171

АЛЛ Область D...................................................................................................171

А.2.2 Область Е....................................................................................................172

А.2.3. Спорадический слой Es............................................................................173

VII

РД 52.26.817-2015

А.2.4 Область F....................................................................................................175

А.2.4.1 Слой F1................................................................................................175

А.2.4.2 Слой F2................................................................................................175

А.З Изменчивость ионосферы.................................................................................176

А.3.1 Суточные вариации...................................................................................176

А.3.1.1 Суточные вариации области D.........................................................176

А.З. 1.2 Суточные вариации области Е..........................................................176

А.3.1.3 Суточные вариации спорадического слоя Es..................................177

А.3.1.4 Суточные вариации слоя F1..............................................................177

А.3.1.5 Суточные вариации слоя F2..............................................................177

А.З.2 Сезонные вариации....................................................................................178

А.3.2.1 Сезонные вариации области D .........................................................178

А.3.2.2 Сезонные вариации области Е..........................................................178

А.3.2.3 Сезонные вариации спорадического слоя Es..................................178

А.3.2.4 Сезонные вариации слоя F1..............................................................179

А.3.2.5 Сезонные вариации слоя F2..............................................................179

А.3.3 Связь с 11-летним циклом солнечной активности.................................180

А.4 Возмущения в ионосфере..................................................................................181

А.4.1 Солнечные вспышки..................................................................................181

А.4.2 Ионосферные бури.....................................................................................183

А.4.3 Поглощение в полярной шапке................................................................184

А.4.4 Авроральнос поглощение.........................................................................185

А.5 Распространение радиоволн в ионосфере.......................................................186

А.5.1 Электромагнитные волны.........................................................................186

А.5.2 Критическая частота слоя.........................................................................187

А.5.3 Действующая высота.................................................................................189

А.5.4 Поляризация электромагнитной волны...................................................190

А.5.5 Поглощение радиоволн в ионосфере.......................................................193

А.5.6 Рассеяние радиоволн в ионосфере...........................................................195

Библиография............................................................................................................197

РД 52.26.817-2015

Введение

Земная ионосфера (далее - ионосфера) всегда была объектом практического интереса исследователей, поскольку была обнаружена именно по её влиянию на распространение радиоволн - явлению, имеющему почти неограниченное практическое применение в жизни человечества.

За более чем 50-летнюю историю ионосферных наблюдений в силу ряда причин нс было создано руководящего документа, регламентирующего этот вид наблюдений. В настоящее время при модернизации государственной наблюдательной сети и восстановлении ионосферных наблюдательных пунктов возникла острая необходимость в разработке данного документа. Настоящий руководящий документ организационно войдёт в «Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизичсским наблюдениям», которое предполагает выпуск 4 частей: часть I - «Ионосферные наблюдения»; часть II - «Магнитные наблюдения»; часть III - «Гслиогеофизичсские наблюдения»;

часть IV - «Передача оперативных данных наблюдений и организация удалённой технической поддержки».

В настоящий руководящий документ намеренно введено справочное приложение А по физике ионосферы для теоретической подготовки операторов с целью повышения достоверности результатов наблюдений, исключения ошибок при обработке ионограмм.

Основные положения настоящего руководящего документа учитывают требования Международного научного радиосоюза (URSI), Всемирной метеорологической организации (ВМО), распространяющиеся на международную сеть ионосферных наблюдений.

IX

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РУКОВОДСТВО ПО ИОНОСФЕРНЫМ, МАГНИТНЫМ и ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИМ НАБЛЮДЕНИЯМ Часть I Ионосферные наблюдения

Дата введения -2015-12-01

1 Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливает организацию, порядок проведения, основные принципы, методы и средства ионосферных наблюдений и разработан в целях обеспечения единства наблюдений, достоверности, эффективности, качества измерительной информации и передачи результатов наблюдений потребителям.

Настоящий руководящий документ является обязательным документом при выполнении ионосферных наблюдений на государственной наблюдательной сети. Настоящий руководящий документ предназначен для инженерного и технического персонала наблюдательных подразделений стационарных пунктов ионосферных наблюдений, сотрудников методических групп межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и центров (областных, краевых, республиканских) по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Настоящий руководящий документ может быть полезен сотрудникам научно-исследовательских учреждений, использующих ионосферную информацию, а также преподавателям и студентам профильных учебных заведений при изучении курса «Физика атмосферы и гидросферы».

Настоящий руководящий документ может быть использован другими ведомствами, занимающихся ионосферными наблюдениями в части использования данных наблюдений с целью оперативного обеспечения потребителей геофизической информацией.

1