ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СПОСОБЫ РЕГИСТРАЦИИ
МЕТЕОРНЫХ ПОТОКОВ
7
1.1 Визуальный метод 8
1.2. Фотографический метод 11
Телевизионный
метод 13
1.4. Радиолокационный метод 15
1.5. Выводы 18
ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАДИАНТОВ МЕТЕОРОИДА 19
2.1. Метод определения координат радиантов индивидуальных метеоров 19
2.2. Статистический метод определения координат радиантов
метеоров 22
2.3. Основные принципы построения метеорных радаров 27
2.3.1. Однопозиционные радары 28
2.3.2 Многопозиционные и бистатические
радары 33
2.4. Выводы 37
ГЛАВА 3. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАДИАНТОВ МЕТЕОРНЫХ ПОТОКОВ ПО НЕБЕСНОЙ СФЕРЕ 38
3.1. Квазитомографический метод радарных исследований
распределения радиантов метеоров 38
3.2. Координатная система и ее преобразования 41
3.3. Выделение координат радиантов метеорного потока 45
3.4. Реализация дискретного квазитомографического подхода для
анализа данных метеорного радара 48
3.5. Выводы 57
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ 58
4.1. Обзор разработанного программного обеспечения 58
4.2. Выводы 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66
Радиолокационные исследования метеорных явлений - один из способов познания околоземного метеорного комплекса. Используя для наблюдений за метеорными явлениями радары, мы получаем преимущество перед другими способами наблюдений, так как такой метод не зависит ни от погодных условий, ни от времени суток. Тем самым мы получаем большое количество метеорных регистраций, что благоприятно влияет на получение достоверных результатов. Также, радарные исследования позволяют в отличие от оптических наблюдений регистрировать очень маленькие потоки, которые будут незаметны при регистрации оптическим методом. В данной работе будет использоваться квазитомографический метод для определения координат радиантов метеорных потоков. Актуальными являются задачи повышения точности определения распределения координат радиантов метеоров по небесной сфере и введения в это распределение скорости метеора, как одного из аргументов многомерного распределения. Также актуальной задачей является создание программного комплекса по нахождению координат радиантов метеорных потоков на основе данных радара КФУ.
При проведении научной работы был разработан подход, существенно повышающий разрешающую способность однопозиционного радара для определения координат радиантов метеорных потоков. Разработана компьютерная программа, позволяющая получать распределение координат радиантов метеорных потоков с разрешением 2х2 градуса, которые вместе с данными о скоростях метеоров достаточны для определения параметров средних орбит для каждого элемента разрешения.
Полученные результаты имеют научную ценность так как данные о координатах радиантов с использованием данных о скоростях метеоров необходимы для углубления представлений о закономерностях эволюции
пылевой составляющей Солнечной системы, для прогнозирования условий метеорного распространения радиоволн, а также для прогноза метеорной опасности при космических полетах.
Целью работы является разработка программного комплекса метеорной радиотомографии для вычисления координат радиантов метеорных потоков с использованием дискретного квазитомографического метода.
Для достижение поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить теоретические основы метеорной радиолокации.
2. Реализовать дискретный квазитомографический метод.
3. Разработать методику определения координат радиантов с однопозиционного радара.
4. Реализовать способ преобразования координатной системы.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработано программное обеспечение в среде Delphi с использованием данных с однопозиционного радара КФУ.
2. Разработано программное обеспечение, позволяющее получать координаты радиантов метеорных потоков с разрешением 2х2 градуса.
3. Получены карты распределения координат радиантов метеорных потоков с применением скоростного интервала 5V = 3 км/с.
4. Разработано программное обеспечение с ускоренным методом обработки данных и информацией о процессе обработки.
5. Разработана методика определения координат радиантов с однопозиционного радара.
большой точностью достоверные данные о координатах радиантов метеорных потоков в разных интерпретациях, как в виде числовых данных, так и в графическом виде. Полученные результаты дают возможность углубиться в знания о метеорном комплексе вблизи орбиты Земли.
Апробация работы. Основные результаты докладывались автором на научно-образовательной конференции студентов Казанского федерального университета 2019 года.
Публикации. По теме магистерской диссертации опубликована 1 статья в изданиях конференций в виде тезисов докладов.
В данной работе представлена разработанное программное обеспечение для вычисления координат радиантов метеорных потоков. Для реализации данной программы был использован дискретный квазитомографический метод, который предполагал размещение координат метеорного потока на небесной сфере в ячейке размером 2х2 градуса, за одни сутки и с скоростным интервалом 3 км/с, при этом, минимальное количество метеоров не должно быть меньше 4 в сутки. Для решения задачи квазитомографического анализа были использованы идеи радионавигации, в которых искомые координаты находятся по пересечению линий положения. Произведен выбор основной системы координат (эклиптической), в следствие того, что при переходе от горизонтальной системы координат (А, z) к эклиптической (s,y) видимое положение радиантов метеорных потоков не смещается на небесной сфере из-за вращения Земли вокруг Солнца. Данные для исследований были взяты с показаний однопозиционного радара Казанского федерального университета. В программное обеспечение были включены полезные функции для упрощения исследований в области метеорных исследований, такие как: характеристики скоростных интервалов при обработке за каждый день, ускорение обработки данных за счет повышения приоритета выполнения, карта распределения координат радиантов на небесной сфере, как в виде числовых значений, так и в графическом виде с возможностью получения информации за счет градации цвета ячеек.
Полученные результаты имеют научную ценность так как данные о координатах радиантов с использованием данных о скоростях метеоров необходимы для углубления представлений о закономерностях эволюции пылевой составляющей Солнечной системы, для прогнозирования условий метеорного распространения радиоволн, а также для прогноза метеорной опасности при космических полетах.
