CC BY
25СИСТЕМЫ СВЯЗИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
УДК 629.396.966 DOI: 10.24412/2782-2141-2023-1-2-12
Техногенные воздействия на среду распространения радиосигнала
Дмитриев В. Г., Куприянов А. И., Перунов Ю. М.
Аннотация. Холодная плазма ионосферы, в основном влияющая на условия распространения радиоволн в околоземном пространстве, образуется вследствие ионизации нейтральных атомов и молекул атмосферных газов жестким солнечным и космическим излучением. Но современные технологии позволяют управлять параметрами ионосферы. Прежде всего - коэффициентом преломления. Для активного воздействия на ионосферу и целенаправленного изменения условий распространения радиосигналов в околоземном пространстве используются нагревные стенды -мощные передатчики с фазированными антенными системами. Энергия излучаемых электромагнитных полей резонансно поглощается ионосферой, повышая степень замагниченности магнитоактивной плазмы. В результате создаются условия для генерации сигналов очень низких частот, пригодных для организации связи с подземными и подводными объектами; обеспечение сверхдальней связи за счет использования специфических волноводов, образованных ионосферными слоями Fl и F2; создание локальных областей пространства с высокой ионизацией для деструктивного воздействия на космические объекты; формирование активных помех радиоэлектронным системам связи, передачи данных, радиолокации и радионавигации; генерации биологически активных сигналов. Использование нагревных стендов для управления состоянием ионосферы также открывает возможности и других как практических, так и научно-исследовательских применений.
Ключевые слова: ионосфера, нагревные стенды, радиоэлектронная борьба, радиосигнал, системы связи
Плазменная оболочка Земли - ионосфера - определяет многие условия взаимодействия систем, использующих для информационного взаимодействия электромагнитные поля [2]. В настоящее время функционирование таких систем происходит в условиях конфликта радиоэлектронных средств. Для обозначения конфликтного взаимодействия в среде функционирования радиосистем используется термин «Радиоэлектронная борьба» (РЭБ). Радиоэлектронная борьба постоянно совершенствует методы и расширяет возможности в информационном конфликтном взаимодействии с радиоэлектронными средствами противника. Одно из таких направлений деятельности -деструктивное воздействие на среду распространения радиосигналов в информационных радиоканалах. Именно свойства среды распространения радиоволн определяют основные характеристики информационных каналов. Такие характеристики, как поглощающие, рефракционные, поляризационные и рассеивающие (дисперсионные) свойства. В результате деструктивного воздействия на среду ухудшаются, вплоть до катастрофической деформации, основные показатели эффективности информационных систем. В особенности контрастно, такие ухудшения сказываются на широкополосных сигналах, все более широко применяемых современными информационными радиосистемами. В том числе и прежде всего, системами связи и передачи данных.
Деструктивные влияния на сигнальную среду предусматривают, прежде всего, высокоэнергетические воздействия на ионосферу (применение воздействий на тропосферные каналы, например, рассеянием дипольных отражателей и/или аэрозолей, здесь не рассматривается). Такое деструктивное техногенное воздействие на магнитосферно-ионосферную среду с использованием мощных радиоизлучений осуществляется нагревными стендами.
В настоящее время в мире имеются и работают следующие нагревные стенды: СУРА (Россия, г. Васильсурск), EISCAT,, SPEAR (Норвегия, г. Тромсе и о. Шпицберген), HIPAS, HAARP (США, Аляска) и ARECIBO (Пуэрто-Рико) [1].
Расположение нагревных стендов показано на рис. 1, где отмечены географические и геомагнитные координаты местоположения размещения стендов.
Рис. 1. Расположение нагревных стендов
В табл. 1 представлены основные технические характеристики названных стендов, а на рис. 2 зависимость эффективной мощности излучения от значения рабочей частоты излучения воздействия на ионосферу.
Таблица 1 - Основные характеристики нагревных стендов
Стенды Характеристики Arecibo (Puerto Rico) HIPAS Alaska (USA) HAARP Alaska (USA) EISCAT Troms0 (Norway) СУРА (Россия) SPEAR Spitsbergen (Norway)
Географические координаты 18,3 N 66,8 W 64,87 N 146,83 W 62,39 N 145,15 W 69,59 N 19,22 E 56,15 N 46,118 E 78,9 N 16,4 E
Геомагнитные координаты 29 N; 5,5 E 65,25 N 266,16 E 63,06 N 269,17 E 66,11 N 103,37 E 52,32 N 120,01 E 76,05 N 112,81 E
Частота волны накачки, МГц 3,175; 5,1; 8.175 2,85 2,8.10 4.8 5,5.8 4,5.9,3 (2.3) 4.6
Излучаемая мощность, МВт 0,5 1,0 3,6 1,2 0,75 0,19
Эффективная излучаемая мощность, МВт 80 84 3900 300 150-285 22 (3,9 МГц) 42 (5,6 МГц)
Ширина диаграммы направленности антенны на уровне 3 дБ, град 5...10 32x45 (2,8 МГц); 11x15 (8,1 МГц) 15 (3 МГц) 5 (10 МГц) 6 (5,5.8) МГц; 29 (3,85.5,65 5,5.8 МГц) 10.5 21x14,2 (3,9 МГц) 15,2x10,2 (5,6 МГц)
Частота, МГц
Рис. 2. Сравнительные характеристики нагревных стендов
Для обеспечения высоких уровней мощности сигналов излучения нагревных стендов применяются фазированные антенные решетки, обеспечивающие формирование относительно узкие (до 15о) главные лепестки диаграмм направленности антенн и возможности изменение их положения относительно вертикали до ±30о. При этом в составе активных фазированных решеток используются до 180 антенн.
Вид антенного поля комплекса Сура иллюстрируется на рис. 3.
Рис. 3. Антенное поле комплекса Сура с видом на р. Волгу
Стенд HAARP (High-frequency Active Auroral Research Program), см. рис. 4, который введен на полную проектную мощность в 2007 году, имеет уникальные технические характеристики по мощности, полосе частот излучения, быстродействию (единицы микросекунд изменения режимов работы, перестройки рабочей частоты, видов модуляции и положения в пространстве главного лепестка диаграммы направленности активной ФАР). Это дает возможность проведения фундаментальных и прикладных исследований при разработке технологий использования управляемых геофизических процессов в интересах гражданского и, особенно, главного приоритета военного назначения. Строительство стенда HAARP было проведено в три этапа в период 1990 - 2007 г.г.
Рис. 4. Нагревный стенд HAARP на Аляске
Одним из важных и информативных проявлений воздействия на ионосферу мощными сигналами электро-магнитными импульсами является генерация вторичного радиоизлучения КВ диапазона в возмущенной области ионосферы в условиях немодулированной несущей частоты излучения, создаваемого нагревными стендами (частоты накачки f0). Искусственное радиоизлучение ионосферы было обнаружено в экспериментах на стенде СУРА, а затем также и на стендах EISCAT и HAARP. В экспериментах, искусственное радиоизлучение ионосферы наблюдается как шумовая составляющая малой интенсивности в спектре отраженного от ионосферы сигнала волны накачки. Эти излучения занимают полосу частот fo ± 100 кГц, а также демонстрируют ярко выраженные отдельные спектральные составляющие, наиболее регулярно присутствующих в спектре вторичного радиоизлучения ионосферы, которые включают (рис. 5):
- широкополосное излучение (Broad Continuum, BC) в области отрицательных отстроек от частоты волны накачки Af=fsee ... f ~ -15 ... -100 кГц;
- узкополосную компоненту (Narrow Continuum, NC), расположенную на отстройках Af- f)~ -7 ... 0 кГц;
- главный спектральный максимум (Downshifted Maximum, DM) на отстройках f-7... - 20 кГц и его сателлиты (2DM, иногда 3DM и 4DM);
- положительный максимум (Upshifted Maximum, UM) с А/^+6...+18 кГц, расположенный в спектре почти симметрично DM относительно частоты волны накачки;
- широкий положительный максимум (Broad Upshifted Maximum, BUM) с A/-+(12.200 кГц);
- широкополосную структуру в области положительных отстроек (Broad Upshifted Structure, BUS) c Af- +(12.100 кГц)) [3].
Рис. 5. Спектр компонент вторичного радиоизлучения ионосферы
Параметры всех этих спектральных компонент существенно зависят от соотношения частоты накачки / и п/ев гармоник электронной гиромагнитной частоты. На рис. 6 приведены спектры вторичного радиоизлучения ионосферы в зависимости от частоты накачки /о во всем частотном диапазоне стенда СУРА 3/ев</0<7/ев.
А/о, кГц -100,
:
-110
/о, кГц
4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500
Рис. 6. Спектры вторичного радиоизлучения ионосферы в зависимости от частоты накачки стенда СУРА
На основании представленных на рис. 6 уровней сигналов вторичного излучения получены значения мощности на входе наземной приемной аппаратуры на расстояниях порядка ^1=250 км от возбужденных областей ионосферы, средние значения которых на входе аппаратуры приемных устройств составляет величину порядка 10-9 Вт .
Уровни сигналов вторичного излучения ионосферы при мощном электромагнитном на нее воздействии на входе приемных устройств систем связи, размещенных на площади в радиусе прямой радиовидимости источника излучения, определяется как
R = (3,8... 4,2)(^ + >/йД (1)
где hi, h2 - высоты (в метрах) размещения антенн приемных устройств систем связи и вторичного ИРИ ионосферы.
При высоте размещения вторичного ИРИ ионосферы порядка h1=2-105 м и высоте наземных антенн приемной аппаратуры h2=10 м среднее значение радиуса прямой видимости будет равно R2=1800 км. Уровень мощности сигнала вторичного излучения на входе приемной аппаратуры определяется, как:
р _ P1R1 4f2 ю0,1к(R-R2) (2)
2 R2 4f '
где Р1, Р2 - уровни мощности сигналов ИРИ на входе приемных устройств измерительной аппаратуры стендов и приемной аппаратуры средств связи; R1 и R2 - расстояния до ИРИ соответствующих приемных устройств; a/l, и а/2 - ширина полосы спектра сигнала вторичного излучения ионосферы (200 кГц) и ширина полосы приемного устройста средств связи, имеющей в большинстве случаев 12 кГц; k - коэффициент поглощения в атмосферере на км распространения электромагнитной волны. Для коротковолнового диапазона длин волн значение коэффициента поглощения в стратосфере составляет менее 5 • 10-4 км.
При таких условиях, уровень мощности на входе антенн приемной аппаратуры средств связи на дальности 1800 км составит порядка 10-12 Вт (-120 дБ/Вт).
Реальная чувствительность типовых приемных устройств средств связи, имеющих полосу пропускания 12 кГц, равна не хуже 10-14 Вт (-140 дБ/Вт). Таким образом, в полосе приемных устройств средств связи при совпадении диапазонов частот средств связи и частоты накачки нагревных стендов имеет место превышение уровня мощности сигнала вторичного излучения ионосферы в полосе не менее 100 кГц над значением реальной чувствительности приемных устройств средств связи. Это превышение более чем в 100 раз (20 дБ), безусловно, приведет к исключению приема сигналов связи на этой частоте, что определяет возможность применения этого режима для радиоподавления систем связи в КВ диапазоне. Вероятность подавления может быть значительной, имея в виду насыщенность этого диапазона каналами средств связи. Отстройка частоты каналов связи на 100 и больше килогерц от частоты накачки нагревного стенда приводит к восстановлению связи, что подтверждают случаи прекращения корабельной связи в Северном море и море Беренга при работах стендов EISCAT и HAARP.
Одной из основных причин принятия решения о строительстве стенда HAARP был патент США [3], в котором предложен метод создания электромагнитного щита в ионосфере для поражения стратегических ракет и спутников путем воздействия сигналами мощного ЭМИ на гиромагнитной частоте свободных электронов, вращающихся вокруг магнитных силовых линий поля Земли, и резонансной накачки их энергией до уровня больше 1 МэВ. Как показывают экспериментальные данные, электроны с энергией больше 10 кэВ являются «убийцами» радиоэлектронной аппаратуры.
Приоритеты военного назначения стенда HAARP были сформулированы в меморандуме 1994 года Правительства США Конгрессу по поводу необходимости дальнейшего строительства стенда HAARP, где определено главное назначение стенда -дальнейшее развитие системы C3I (Communications, Command, Control and Intelligence), обеспечивающей военное превосходство над эвентуальными противниками. Новые военные технологии, разрабатываемые с использованием стенда HAARP, обеспечивают повышение эффективности системы C3I во всех направлениях. А именно - систем связи, управления, контроля и разведки морского, воздушного, наземного и космического базирования в интересах вооруженных сил. При этом, как утверждается в меморандуме, стенд должен решать следующие основные задачи:
- обеспечение сверхдальней связи генерацией сигналов в ОНЧ диапазоне длин волн с наземными и подводными объектами;
- обеспечение сверхдальней связи в КВ диапазоне длин волн путем использования волновода Fi и F2 ионосферных слоев;
- генерацию циклотронных частот для синхронного резонансного воздействия и повышения энергии электронов, вращающихся вокруг магнитных силовых линий в ионосфере и магнитосфере для создания аномальных высокоэнергетических зон для воздействия на техногенные космические объекты;
- формирование многочастотных сигналов на гармониках основной частоты излучения стенда как элемента бистатической локации для обнаружения и определения местоположения воздушно-космических объектов, а также передачи команд управления одновременно на нескольких частотах в КВ и УКВ диапазонах длин волн;
- создание активных помех стратегической связи в ОНЧ, КНЧ и КВ диапазонах длин
волн;
- генерацию электромагнитных сигналов на биологически активных частотах.
Оценка возможностей стенда HAARP основывается на следующих данных.
1. Высокий уровень мощности излучения стенда (0,75 ... 3,6) ГВт обеспечивает возможность управления геофизическими процессами в ионосфере и управляемого вторичного излучения ионосферы. Реализация так называемой геометрической модуляции со сканированием главным лепестком диаграммы направленности ФАР в пределах до ±30° от вертикали. Это позволяет формировать активный эффективно излучающий на частоте сканирования виртуальный диполь с вибраторами длинной десятки километров в определенной плоскости возбужденной ионосферы. При этом быстродействие управления положением главного лепестка диаграммы направленности по угловым координатам (частота сканирования) обеспечивает с высокой эффективностью излучение на частотах от единиц до сотен герц, что позволяет организовать сверхдальнюю связь с подводными и подземными объектами. Имеются сведения о том, что практически достигнуты результаты мощности излучения в герцовом диапазоне более 5000 Вт, что позволило организовать связи с подводными лодками на глубинах 50.100 м на дальностях 5000 ... 7000 км.
Очевидно, что выявление оптимальных режимов работы стенда дадут возможность повышения характеристик такой связи.
2. Формирование мощным излучением стенда в ионосфере на высотах слоев Fi и F2 аномальной зоны, что обеспечивает направленный ввод в волновод между этим слоями электромагнитных волн на частотах, отличных от частоты излучения стенда. Передача введенных сигналов обеспечивается на значительные расстояния с малыми потерями. Для выделения этих сигналов необходимо сформировать аналогичное зеркало в месте приема.
В апреле 2006 года по заказу США были проведены совместные исследования с использованием нагревных комплексов HAARP и СУРА по сверхдальнему распространению радиоволн [4]. В результате экспериментально подтверждены теоретические предположения о возможности использования ионосферного волновода, образованного при воздействии на ионосферу нагревными комплексами, для распространения KB и УКВ радиосигналов станций на расстояние более 7000 км (Аляска - Нижний Новгород - Ростов-на-Дону). В процессе эксперимента стенд HAARP, излучая на частоте порядка 4,2 МГц, сформировал зеркало в ионосфере. С помощью этого зеркала были ретранслированы в ионосферный волновод сигналы передатчика SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network) на частоте 14,3 МГц. Стенд СУРА сформировал аналогичное зеркало при возбуждении ионосферы на частоте 4,4 МГц. Посредствам волновода из ионосферных слоев сигналы передатчика SuperDARN были ретранслированы в подионосферное пространство, а затем приняты наземной приемной аппаратурой в г. Ростове-на-Дону. На рис. 7 показана схема прохождения сигнала передатчика в эксперименте по организации сверхдальнего распространения КВ.
Рис. 7. Схема сверхдальней связи (локации) с использованием возбужденного в ионосфере волновода
По результатам этого эксперимента, который показал возможность использование ракурсного рассеивания для решения задач радиоразведки, радиоэлектонного подавления и радиосвязи в КВ, УКВ и более высокочастоных диапазонах, в США были начаты проекты по созданию мобильных нагревных стендов. Такие стенды по замыслу предполагалось размещать на автомобилях или кораблях, обеспечивая формирование вблизи границ недружественных стран локальных неоднородностей - зеркал на определенной площади ракурсного рассеивания, что повышало эффективность решения в том числе и военных задач.
3. Генерация стендом НЛАЯР резонансных циклотронных частот приводит к возбуждению свободных электронов, вращающихся вокруг магнитных силовых линий Земли, и таким образом создает аномальные зоны высокой энергии электронов - квазимазеры. Технология создания таких аномалий предусматривает сопряжение по касательной главного лепестка ФАР стенда к конкретно выбранной силовой линии магнитного поля Земли и излучения стендом резонансных циклотронных электромагнитных волн.
Рис. 8 иллюстрирует процесс формирования высокоэнергетического электромагнитного излучения стендом НЛАЯР.
Оценки показывают, что в этих условиях уровень энергии электронов может быть повышен на несколько порядков до десятков МэВ. Изменение пространственного положения главного лепестка диаграммы направленности фазированной антенной рещетки (ФАР) стенда HAARP в направлении других магнитных силовых линий позволяет формировать некоторую высокоэнергетическую вертикальную плоскость с высотами от 100 до 1000 и более километров и шириной несколько десятков километров. При прохождении такой энергетической аномалии техногенным космическим объектом с высокой вероятностью может произойти формирование мощного электромагнитного импульса, который способен вызвать необратимые катастрофические поражения бортовой электронной аппаратуры (функциональное поражение адиоэлектронной аппаратуры).
Инжектируемые волны
Отраженные ^^ волны
/
/ /
Зона
чнагрева ^ НАА[ЧР
(
/
Зона
взаимодействия волны-частицы
\
\ ^ \
Отраженные
волны ^ —: ^
Инжектируемые
волны
Рис. 8. Генерация сигналов на циклотронной частоте
Так как область энергетической аномалии возбужденных электронов зависит от пространственного положения главного лепестка диаграммы направленности ФАР стенда, принципиально возможна пространственная селекция поражаемых космических объектов в зависимости от параметров их траекторий. Развитие и совершенствования технологий режима резонансного воздействия на свободные электроны ионосферы и магнитосферы открывает возможность создания противокосмического и противоракетного оружия, основанного на использовании управляемых геофизических процессов техногенного воздействия на ионосферу.
4. Высокая мощность излучения стенда HAARP и специальные режимы модуляции несущих частот обуславливают возможность высокоэффективного вторичного излучения возбужденной ионосферы на гармониках основной рабочей частоты. Имеющиеся материалы экспериментальных исследований на стенде HAARP показывают реализацию управляемого вторичного излучения ионосферы до 53...57 гармоники основной несущей частоты стенда. Такой режим управления вторичным излучением возбуждаемой ионосферы позволяет формировать многочастотное сигнальное поле, которое может быть использовано для подавления систем связи, командных радиолиний. Прежде всего - в северной части Атлантического и западной части Ледовитого океанов.
5. Возможность управления геофизическими процессами за счет воздействия на ионосферу мощным электромагнитным излучением и инициирование вторичного излучения на частотах в герцовом диапазоне частот определяют высокую вероятность реализации излучения на биологически активных частотах. Такие излучения негативно влияют на состояние высокоорганизованных живых организмов и, особенно, человека. Исследования показали, что поля в крайне низкочастотном (КНЧ) (10 ... 300 Гц) и сверхнизкочастотном (СНЧ) (0 ... 10 Гц) диапазонах обладают сильным воздействием на биологические объекты. Слабое затухание этих волн позволяет им распространяться на значительные расстояния. Применения методов геометрической модуляции и формирования в ионосфере виртуальной дипольной антенны обеспечивают эффективное преобразование мощности несущей частоты стенда во вторичное излучение на биологически активных частотах. Имеются достоверные сведения о проведенных экспериментах, в которых достигнуты уровни мощности вторичного излучения ионосферы до 5000 Вт в герцовом диапазоне частот, а виртуальная дипольная антенна в ионосфере обеспечивала направленное вторичное излучение на генерируемых частотах.
Таким образом, анализ имеющихся материалов и проведенные оценки технических возможностей стенда HAARP позволяют сделать и обосновать вывод о создании и отработке на нагревном стенде технологий управления геофизическими процессами в ионосфере в условиях воздействия мощным электромагнитным излучением, что может привести к созданию геофизического оружия многофункционального применения и создавать помехи работе радиоэлектронных систем. Прежде всего - систем связи.
Стенды EISCAT, SPEAR (Норвегия, г. Тромсе и о. Шпицберген), в настоящий момент официально работают по исследовательским международным научным программам, направления которых в определенной степени совпадают с исследованиями, проводимыми на стенде HAARP. Это прежде всего определение условий и режимов управления геофизическими процессами ионосферы, условий образования вторичного излучения ионосферы в ОНЧ и КНЧ диапазонах, ракурсного рассеивания и других эффектов
Все нагревные стенды, исключая ARECIBO, расположены практически на одном меридиане (рис. 1), что принципиально позволяет реализовать условия синхронных режимов работы стендов для решения задач деструктивного воздействия на ионосферу. Прежде всего - формирование помех РЭС, создание высокоэнергетических зон в ионосфере и магнитосфере и источников вторичного излучения на частотах многофункционального применения, а также многочастного радиолокационного пространственно распределенного поля контроля и обнаружения воздушных и космических объектов.
Оценки имеющихся данных показывают, что диапазон рабочих частот обнаружения, идентификации и анализа сигналов стендов и вторичного излучения возбужденной ионосферы располагается в пределах от 0 до 200 МГц. В условиях большого числа сигналов радиостанций в этом диапазоне реализация высокой степени вероятности обнаружения и идентификации сигналов стендов и вторичного излучения ионосферы представляет значительные технические проблемы и трудности. Решение проблемы потребует создание новых технологий, алгоритмов анализа и обработки информации, а также создание специального комплекса приемной аппаратуры.
Литература
1. Дмитриев В. Г., Земский Ю. А., Перунов Ю. М. Состояние средств мощного электромагнитного воздействия на ионосферу и направления применения управляемых геофизических процессов в военных целях // Радиотехника и электроника. 2014. Т. 6. № 2. С. 129-169.
2. Пашинцев В. П. и др. Влияние ионосферы на характеристики космических систем передачи информации - М.: Физматлит, 2006. - 184 с.
3. U.S. Patent No. 4,686,685 Eastlund; Bernard J, August 11, 1987.
4. Artificial Ionospheric Turbulence and Radio Wave Propagation (Sura-HAARP), NIRFI, 603950 Russia, Nizhny Novgorod, 2003-2006.
References
1. Dmitriev V. G., Zemsky Yu. A., Perunov Yu. M. Sostoyanie sredstv moshchnogo elektromagnitnogo vozdejstviya na ionosferu i napravleniya primeneniya upravlyaemyh geofizicheskih processov v voennyh celyah [The state of the means of powerful electromagnetic influence on the ionosphere and the directions of application of controlled geophysical processes for military purposes]. Radio Engineering and Electronics. 2014. V. 6. No. 2. Pp. 129-169.
2. Pashintsev V. P. et al. Vliyanie ionosfery na harakteristiki kosmicheskih sistem peredachi informacii [The influence of the ionosphere on the characteristics of space information transmission systems]. Moscow. Fizmatlit Pabl. 2006. 184 p.
3. U.S. Patent No. 4,686,685 Eastlund; Bernard J, August 11, 1987.
4. Artificial Ionospheric Turbulence and Radio Wave Propagation (Sura-HAARP), NIRFI, 603950 Russia, Nizhny Novgorod, 2003-2006.
Статья поступила 14 января 2023 г.
Информация об авторах
Дмитриев Владимир Григорьевич - Кандидат технических наук. Ведущий научный сотрудник Института динамики геосфер РАН.
Адрес: 119334, Москва, Ленинский проспект, 38, корпус 1,. Email: gejspheres@idg.chph.ru
Куприянов Александр Ильич - Доктор технических наук, профессор. Профессор Московского авиационного института (национального исследовательского университета). Тел.: +7-910-469-09-55.
Адрес: 125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4, Email: aik125167@mail.ru
Перунов Юрий Митрофанович - Доктор технических наук, профессор. генеральный конструктор средств радиоэлектронной борьбы, главный научный сотрудник Института динамики геосфер РАН.
Адрес: 119334, Москва, Ленинский проспект, 38, корпус 1, Email: gejspheres@idg.chph.ru
Technogenic impacts on the medium of propagation of the radio signal
V. G. Dmitriev, A. I. Kupriyanov, Yu. M. Perunov
Abstract. The cold plasma of the ionosphere, which mainly affects the conditions of propagation of radio waves in near-Earth space, is formed due to the ionization of neutral atoms and molecules of atmospheric gases by harsh solar and cosmic radiation. But modern technologies allow you to control the parameters of the ionosphere. First of all, the refractive index. To actively influence the ionosphere and purposefully change the conditions for the propagation of radio signals in near-Earth space, heating stands are used - powerful transmitters with phased antenna systems. The energy of the emitted electromagnetic fields is resonantly absorbed by the ionosphere, increasing the degree of magnetization of the magnetoactive plasma. As a result, conditions are created for generating very low frequency signals suitable for organizing communication with underground and underwater objects; providing ultra-long-range communication through the use of specific waveguides formed by ionospheric layers F1 and F2; creating local areas of space with high ionization for destructive effects on space objects; formation of active interference to radio-electronic communication systems, data transmission, radar and radio navigation; generation of biologically active signals. The use of heating stands to control the state of the ionosphere also opens up opportunities for other practical and research applications.
Keywords: ionosphere, heating stands, electronic warfare, radio signal, communication systems.
Information about Authors
Dmitriev Vladimir Grigorevich - Cand.Tech.Sci. The leading scientific employee of Institute of dynamics of geospheres of the Russian Academy of Sciences.
Adress: 119334, Moscow , Lenin prospectus, 38, the case 1,. Email: gejspheres@idg.chphroru.
Kuprijanov Alexander Ilich - Dr.Sci.Tech., the professor. The professor of the Moscow aviation institute (National research university). Tel.: +7-910-469-09-55
Adress: 125993, Moscow, Volokolamsk highway, 4, Email: aik@mai.ru.
Perunov Jury Mitrofanovich - Dr.Sci.Tech., the professor. The general designer of means of radio-electronic struggle, Chief Researcher, Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences.
Adress: 119334, Moscow, Leninsky prospect, 38, building 1, Email: gejspheres@idg.chph.ru
Для цитирования: Дмитриев В. Г., Куприянов А. И., Перунов Ю. М. Техногенные воздействия на среду распространения радиосигнала // Техника средств связи. 2023. № 1 (161). С. 212. DOI: 10.24412/2782-2141-2023-1-2-12.
For citation: Dmitriev V. G., Kupriyanov A. I., Perunov Yu. M. Technogenic impacts on the medium of propagation of the radio signal. Means of Communication Equipment. 2023. No. 1 (161). Pp. 212. DOI: 10.24412/2782-2141-2023-1-2-12. (in Russian).
