Научная статья на тему 'К методике выделения радиоотражении, обусловленных метеорами потока'

К методике выделения радиоотражении, обусловленных метеорами потока Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
42
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К методике выделения радиоотражении, обусловленных метеорами потока»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО

ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА __

Том 100 ~ 1962

К МЕТОДИКЕ ВЫДЕЛЕНИЯ РАД ИООТРДЖЕН И И, ОБУСЛОВЛЕННЫХ МЕТЕОРАМИ ПОТОКА

Е. И. ФИАЛКО

(Представлено научным семинаром радиотехнического факультета)

При" решении многих вопросов необходимо выделять радиоотражения от метеоров, относящихся к потоку, из всей совокупности зафиксированных эхо-сигналов. К таким вопросам относятся точные исследования распределений метеорных тел по массам, распределений высот метеоров и т. п.

При наблюдениях на м такое выделение не представ-

ляет особого труда, т. к. спорадический фон обычно малочисленный, и появление потока сопровождается резким увеличением численности обнаруженных метеоров. В моменты „пиков" количество зафиксированных спорадических метеоров относительно невелико и поэтому, даже если не удается отделить спорадические метеоры от метеоров потока, это не приведет к заметной погрешности.

В случае же наблюдений на /.^10 м картина существенно изменяется: во многих случаях спорадический фон оказывается весьма интенсивным, и появление потока сопровождается относительно небольшим увеличением численности наблюдаемых метеоров. Кроме того, появляется заметное количество ненормальных отражений.

Если обработка, ведется для всей совокупности обнаруженных метеоров, то даже в часы „пиков" численности могут быть допущены существенные погрешности в определении некоторых параметров потока. Если же расчеты производятся в предположении, что все эхо-сигналы являются результатом нормального отражения радиоволн от ионизированных следов, то погрешности могут еще больше возрасти.

Поэтому при наблюдении на Х~10 м в ряде случаев необходимо выделить нормальные отражения от метеоров потока.

Для этой цели можно воспользоваться простым соотношением между угловыми координатами нормально-отражающего участка метеорного следа и зенитным расстоянием радианта метеорного потока

Как следует из рис. 1,

//-/?• ьтр, (1)

где А—высота участка метеорного следа (над уровнем земли), нормально отражающего радиоволны (точка М на рис. 1); /?—наклонная дальность от локатора до следа (по нормали); р —угол места.

1.52

Высоту h можно определить и другим образом

// R • cos О • sin7,

где '/- зенитное расстояние радианта потока; И—угол в плоскости эхо ¡1], отсчитываемый от направления О А до ОМ; ОА линия пересечения плоскости эхо с плоскостью, проходящей через точку расположения локатора (О), радиант и зенит.

Рис. 1. Связь между а и отражающего центра метеора и зенитным расстоянием радианта -/_• направление на радиант потока. х- зенит; П—плоскость эхо (то есть плоскость, перпендикулярная направлению на радиант); Г —горизонтальная плоскость; М—точка пересечения метеорного следа с плоскостью эхо; О—точка расположения радиолокатора; О А — линия пересечения плоскости эхо с плоскостью, проходящая через зенит, радиант и точку расположения радиолокатора (О): в-угол в плоскости эхо, отсчитываемый от линии ОА до направления ОМ.

Кроме того, как видно из рис. 1,

ОБ R • cosH

OR

cos7 R • cos p - cosa,

где a—азимут.

Из (1) и (2) получим

sin В — sin 7 • cosO.

Из (3) и (4)

cos 3 • cos a — cos В • cos 7.

(3)

(4)

(5)

(6)

Разделив (5) на (6), получим связь между углом места и азимутом нормально-отражающего центра метеорного следа и зенитным расстоянием радианта потока:

1егЭ

cos a

tgz

(7)

Зная координаты радианта потока, находим '/.{Ь). Измерив угловые координаты отражающего центра (а и ,8), проверяем, удовлетворяется ли условие нормального отражения радиоволн (7) для данного потока.

Отражения, не удовлетворяющие условию (7), относим к спорадическому фону, другим потокам, а также к ненормальным отражениям от метеоров данного потока.

Однако уравнение (7) является необходимым, но не достаточным условием принадлежности метеора данному потоку. Действительно, условию (7) будут удовлетворять также метеоры других потоков

1г>3

и спорадические метеоры, зенитные расстояния радиантов которых в данный момент времени равны X.

Как легко убедиться, уравнению (7) могут удовлетворять все метеоры, направления на радианты которых являются образующими конуса с вершиной в точке наблюдения, осью, направленной в зенит, и углом при вершине равным 2 У. (рис. 2).

I

I

Рис. 2. Геометрическое место возможных направлений на радианты (при данном х), для которых удовлетворяется условие (7), z—зенит; Л— точка расположения локатора; Л—горизонтальная плоскость-, у —зенитное расстояние радианта.

Поэтому при использовании слабонаправленных антенн следует воспользоваться дополнительными признаками, а именно:

а) (8)

б) а = ьр 4- тс ± Аа, (9)

где %р— азимут радианта данного потока; Аа—угол (зависящий от I и дальности действия локатора), равный нескольким десяткам градусов.

Опознавание метеоров потока весьма существенно облегчается, если измеряются скорости метеоров. Это позволяет также отсеять ненормальные отражения, удовлетворяющие условиям (7), (8) и (9), так как такие отражения не дают дифракционных картин.

Таким образом, опознавание метеоров потока можно производить следующим образом.

Вначале производим предварительный отбор:

1) исключаем из рассмотрения метеоры, азимуты которых лежат вне сектора а^а^ + 7с± А а;

2) из оставшихся —удаляем измерения с ß > '/;

3) исключаем отражения, не удовлетворяющие условию

t,r / •

Ь ' / 7 ч

COS а (/ )

4) исключаем ненормальные отражения, удовлетворяющие условиям (7)—(9), по отсутствию дифракционных картин.

Отобранные таким образом метеоры относим к данному потоку.

ЛИТЕРАТУРА

1. Т. R. Kaiser. Radio-echo studies of meteor ionization, J. Adv. Phvs, v. 2, N 8, p. 495, 1953.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.