RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2018, том 10, выпуск 5, страницы 679–708 (Mi crm679)  

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК

Численные исследования параметров возмущенной области, образующейся в нижней ионосфере под действием направленного потока радиоизлучения от наземного источника

Д. С. Моисееваa, А. А. Моторинb, Е. Л. Ступицкийb

a Московский физико-технический институт (государственный университет), Россия, 141701, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский переулок, д. 9
b Институт автоматизации проектирования Российской академии наук, Россия, 123056, г. Москва, ул. 2-ая Брестская, д. 19/18

Аннотация: В результате всесторонних теоретических исследований в работе создана достаточно подробная физико-математическая модель возмущенной области, образованной в нижнем D-слое ионосферы под действием направленного потока радиоизлучения от наземного стенда мегагерцового диапазона частот. Модель основана на рассмотрении широкого круга кинетических процессов с учетом их неравновесности и в двухтемпературном приближении для описания трансформации энергии радиолуча, поглощаемой электронами. В работе взяты исходные данные по радиоизлучению, достигнутые к настоящему времени на наиболее мощных радионагревных стендах. Кратко описаны их основные характеристики и принципы действия, а также особенности высотного распределения поглощаемой электромагнитной энергии радиолуча. Показана определяющая роль D-слоя ионосферы в поглощении энергии радиолуча. На основе теоретического анализа получены аналитические выражения для вклада различных неупругих процессов в распределение поглощаемой энергии, позволяющая достаточно полно и корректно описывать вклад каждого из учитываемых процессов. В работе учитывается более 60 компонент, для описания изменения концентраций использовалось около 160 реакций. Все реакции разбиты на пять групп в соответствии с их физическим содержанием: ионизационно-химический блок, блок возбуждения метастабильных электронных состояний, кластерный блок, блок возбуждения колебательных состояний и блок примесей. Блоки взаимосвязаны между собой и могут рассчитываться как совместно, так и раздельно. Показано, что в дневных и ночных условиях поведение параметров возмущенной области существенно различно при одной и той же плотности потока радиоизлучения: в дневных условиях максимум электронной концентрации и температуры приходиться на высоте $\sim 45-55$ км; в ночных — на высоты $\sim 80$ км, при этом температура тяжелых частиц быстро возрастает, что приводит к возникновению газодинамического течения. Поэтому был разработан специальный численный алгоритм для совместного решения двух основных задач рассматриваемой проблемы: кинетической и газодинамической. На основе высотного и временного поведения концентраций и температур алгоритм позволяет определить ионизацию и свечение ионосферы в видимом и ИК-диапазоне спектра, что дает возможность оценить влияние возмущенной области на радиотехнические и оптико-электронные средства, используемые в космической технике.

Ключевые слова: степень ионизации, электронная температура, температура тяжелых частиц, численный алгоритм, нагревные стенды, радиоволны, ионосфера.

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-5-679-708

Полный текст: PDF файл (1543 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2736
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 550.388.2
Поступила в редакцию: 24.09.2018
Исправленный вариант: 04.10.2018
Принята в печать:05.10.2018

Образец цитирования: Д. С. Моисеева, А. А. Моторин, Е. Л. Ступицкий, “Численные исследования параметров возмущенной области, образующейся в нижней ионосфере под действием направленного потока радиоизлучения от наземного источника”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:5 (2018), 679–708

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{MoiMotStu18}
\by Д.~С.~Моисеева, А.~А.~Моторин, Е.~Л.~Ступицкий
\paper Численные исследования параметров возмущенной области, образующейся в нижней ионосфере под действием направленного потока радиоизлучения от наземного источника
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2018
\vol 10
\issue 5
\pages 679--708
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm679}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-5-679-708}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm679
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v10/i5/p679

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:87
    Полный текст:38
    Литература:6
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020