ИСТИНА

Для исследования тонкой структуры ионосферы целесообразно применять радиоволны дециметрового диапазона, вариации параметров которых при распространении в плазменной оболочке планеты существенно превышают инструментальные флуктуации фазы и мощности сигнала, связанные с ограниченной стабильностью бортовой аппаратуры. Но влияние плазмы на трансформацию низкочастотной радиоволны может привести к нарушению условий лучевых приближений, на которых основана интерпретация результатов радиозатмений. В настоящей работе обсуждаются результаты прямого моделирования поля радиоволны, трансформированного ионосферой планеты. Принятая модель позволяет рассчитать стационарную структуру радиополя, формирующегося в результате прохождения плоской волны через сферически-симметричную ионосферу планеты. Использован метод численного решения параболического уравнения дифракции, что позволило анализировать взаимосвязь вариаций мощности и частоты радиосигнала в процессе радиопросвечивания ионосферы. Выполнено сопоставление результатов лучевых и дифракционных расчетов с экспериментальными данными, выявлен критерий для оценки правомерности использования геометрической оптики при анализе данных радиопросвечивания многослойных плазменных структур в ионосфере. Результаты моделирования подтвердили линейную связь между мощностью сигнала и изменением его частоты в процессе зондирования сферически симметричной ионосферы монохроматической высокочастотной радиоволной при условии, что выполняется лучевое приближение и отсутствует поглощение. Показано, что нарушение линейности взаимосвязи между мощностью и частотой может быть обусловлено влиянием шума или асимметрии ионосферы, а также появлением дифракционных эффектов при распространении радиоволны в неоднородной среде. Проведена валидация лучевой реконструкции вертикальных профилей электронной концентрации по радиозатменным данным спутников Венера-15,-16 и обоснована достоверность обнаружения и локализации многослойных структур ионосферы, что указывает на перспективность использования данной методики при исследовании земной ионосферы. Работа выполнена при частичной поддержке программы № 9 Президиума РАН и гранта РФФИ № 15-45-03266.