Ионосфера - это плазменный слой в верхней атмосфере, на высотах от 60 до 1000 км (рис. 1). Плазма в ионосфере создается ультрафиолетовым излучением Солнца, по высоте она занимает несколько сотен километров. Максимум концентрации достигается в так называемом F-слое, на высоте около 300 км. Максимум концентрации составляет приблизительно 106 электронов в 1 см-3, спадая в ночное время до 3*105 электронов в 1 см-3. Значение максимальной концентрации зависит от широты и изменяется с циклом активности Солнца. Ниже F-слоя, в E- и D-слоях, концентрация спадает, уменьшаясь до 103 см-3. Иногда концентрация E-слоя существенно увеличивается, его тогда называют E-спорадическим, D-слой существует только днем, в ночной период он исчезает.
Концентрация нейтральной компоненты плазмы (т.е. воздуха) в ионосфере изменяется приблизительно от 1016 см-3 на высотах 50-60 км до 109 см-3 на высоте 300 км. Далее с высотой она постепенно спадает, становится незначительной, и плазма приближается к полностью ионизованной. В области, лежащей выше 1000 км, ионосфера плавно переходит в магнитосферу.
В ходе выполнения работы в программе Matlab были составлены скрипты Sum_KEO (приложение 1), test_plot_KEO (приложение 2), SUM_S1C_VASIL (приложение 3) и test_plot_S1C (приложение 4), которые позволяют построить азимутальную координатную сетку для портретов ночного неба.
С помощью скриптов glow_viewer и image_rotate_temp (приложение 5) создан массив изображений, с выделенной областью искусственного оптического свечения.
С помощью скрипта interp3 (приложение 6) была проведена интерполяция двух циклов нагрева.
В программе 3D Max 7 была построена трехмерная модель эксперимента и трехмерная модель области искусственного оптического свечения ионосферы, стимулированного мощным радиоизлучением стенда «Сура».
В результате проделанной работы, по азимутальной координатной сетке для портретов ночного неба были определены:
• ориентация камер в двух измерительных пунктах;
• координаты и угловые размеры области искусственного оптического свечения ионосферы.
Получено, что центр пятна искусственного оптического свечения находился в точке с координатами ~278±2° по азимуту и ~55±2° по высоте, а его угловые размеры составили: по азимуту ~14±1°; по высоте ~10±1°.
С помощью построенных трехмерных моделей эксперимента и области искусственного оптического свечения ионосферы были определены:
• высота свечения - 228 км
• геометрические размеры области искусственного оптического свечения ионосферы.
Получено, что размеры области изменяются с течением времени. В качестве модели области искусственного свечения ионосферы был предложен эллипсоид, радиусы которого варьируются в пределах:
• Rx=10±3 км;
• Ry=10±3 км;
• Rz=15±3 км.
Выражаю благодарность моему научному руководителю, доценту кафедры радиоэлектроники Насырову Игорю Альбертовичу, за помощь в подготовке магистерской диссертации.
