Г.В.Вечерук, к.ф.-м.н., с.н.с.
Московский физико-технический институт
Рассматривается случай, когда приемник и излучатель находятся на борту ИСЗ. Тогда сверхширокополосный электромагнитный импульс (СШП ЭМИ) проходит по трассе спутник - поверхность Земли - спутник (СЗС). Для данного случая решена прямая задача – трансформации прямоугольного СШП ЭМИ при прохождении им трассы СЗС в чистой (безоблачной) атмосфере. Согласно (1), прямоугольные СШП ЭМИ заданной длительности (10 – 20 псек) путем Фурье преобразований представлялись в виде набора плоских гармонических волн и далее рассматривалось распространение по трассе СЗС каждой волны в отдельности. Показано, что трансформация СШП ЭМИ определяется комплексным волновым числом, зависящим от частоты. Действительная часть волнового числа – коэффициент поглощения определяет изменение амплитуд гармонических составляющих импульса, мнимая часть определяет отставание по фазе. Обратное преобразование Фурье позволяет получить трансформированный СШП ЭМИ.
На рис.1 и 2 показана трансформация прямоугольного электромагнитного импульса длительностью 10 псек. при прохождении трассы СЗС.
Рис.1 Излучаемый импульс.
Рис.2 Принимаемый импульс.
На основе результатов, полученных при решении прямой задачи, реализована постановка обратной задачи. Ее математическая формулировка сводится к решению двух следующих линейных интегральных уравнений:
Здесь - отношение амплитуд гармонических составляющих с частотой
до и
после прохождения трассы СЗС, длина которой – 2z,
– коэффициент
отражения земной поверхности,
– действительная часть волнового числа (коэффициент
поглощения),
– фазы гармонических составляющих
– мнимая часть
волнового числа. Решение данной системы позволяет определять параметры
атмосферы входящие в
и
и коэффициент отражения
земной поверхности
.
Литература
М.Б. Виноградова, О.В.Руденко, А.П. Сухоруков. Теория волн.Москва,«Наука»1990.
