Удосконалено методику одержання параметрів вітру за допомогою повного кореляційного аналізу. Розроблено два нових радіофізичних методи виявлення хвилевих збурень у мезосфері. Запропоновано адаптивне перетворення Фур'є з застосуванням статистичного підходу, що грунтується на теорії оптимального виявлення й оптимального оцінювання параметрів сигналів. Установлено регіональні залежності вектора швидкості вітру та хвилевих збурень у мезосфері від часу доби, сезону та рівня магнітної активності.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення точності та розширення можливостей радіофізичного методу некогерентного розсіяння (НР) для визначення електронної концентрації іоносферної плазми. Розроблено та реалізовано на харківському радарі некогерентного розсіяння спосіб визначення електронної концентрації в іоносфері з використанням двохімпульсного двочастотного зондувального сигналу. Згідно з цим способом запропоновано використовувати інформацію про потужність і кінетичні температури, одержаної у разі зондування імпульсом великої тривалості, та дані про потужність сигналу розсіяння одночасно під час зондування діапазону висот 100 - 200 км коротким імпульсом, одержані з великим розрізненням. Розвинуто модель вимірювального каналу, яка передбачає врахування ефекту Фарадея, а також зміни потужності розсіяного сигналу в імпульсному об'ємі. З використанням моделі вимірювального каналу оцінено похибки, наявні у разі використання зондувальних елементів великої та малої тривалості. Запропоновано методику виділення сигналів когерентних відбиттів від штучних супутників Землі та "космічного сміття", яка підвищує точність визначення електронної концентрації у діапазоні висот 300 - 1 000 км. Розроблено спосіб визначення електронної концентрації у діазоні висот 100 - 200 км з використанням іонограм як додаткової інформації. Досліджено висотно-часові варіації електронної концентрації іоносферної плазми у діапазоні висот 100 - 1 000 км і параметрів НР сигналу за умов спокійної та збуреної атмосфери. Уперше під час сильних магнітних бур виявлено потужні сигнали середньоширотних когерентних ехо, проаналізовано їх характеристики. Уперше у східноєвропейському регіоні у період з 2003 до 2007 рр. з використанням розроблених методів одержано дані про варіації електронної концентрації одночасно в інтервалі висот 100 - 1 000 км, зокрема, наявні під час сонячних затемнень, надсильних і помірних магнітних бур, а також збурень, спричинених стартами потужних ракет.

  Скачати повний текст

Розвинено асимптотичну теорію дифракції полів довільно орієнтованих диполя Герца та напівхвильового вібратора на ідеально провідних екранах скінченних розмірів, які містять фрагменти клиноподібних поверхонь, у разі довільно близької відстані антени від екранів. Для типових плоских прямокутних, П- або Г-подібних нескінченно тонких екранів скінченних розмірів одержано розв'язки тривимірних векторних задач дифракції. Встановлено, що дані розв'язки дозволили числово визначити просторовий розподіл амплітуд, фаз і поляризаційних характеристик електромагнітних полів у хвильовій зоні, а також детально проаналізувати вплив дифрагованих полів на коефіцієнт спрямованої дії, опір випромінювання, вхідний опір та резонансну довжину вібратора. Встановлено, що відношення боків прямокутного екрана визначним чином впливає на просторовий розподіл поля, який дозволяє ефективно перерозподіляти енергію поля в оточуючому просторі шляхом вибору оптимального відношення боків використовуваних екранів.

  Скачати повний текст

Проведено синхронне вимірювання просторово-часових і спектральних характеристик викидів сигналів, які відбиті від схвильованою морською поверхні та сигналів "ангел-ехо" за радіолокаційного зондування з високою розподільчою здатністю по дальності в різних діапазонах довжин хвиль (lambda = 2 см, 3,2 см і 10 см) і ковзних кутах опромінення. Зазначено, що результати експериментальних досліджень використані у ході розробки адаптивного алгоритму виявлення корисних сигналів на фоні відбиття від морських хвиль за різній їх інтенсивності й орієнтації проміня антени РЛС щодо напрямку бігу морських хвиль. Ефективність алгоритму підтверждено під час проведення натурних випробуваннях із використанням навігаційної РЛС "Вайгач".

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично досліджено особливості зворотного розсіювання морською поверхнею радіохвиль короткохвильової частини міліметрового діапазону. Вивчено вплив даних особливостей на енергетичні, статистичні, спектральні та часові характеристики зворотного розсіювання. Запропоновано уточнену фізичну модель розсіювання морською поверхнею радіохвиль міліметрового діапазону та на її базі проведено порівняльний аналіз характеристик морських РЛС. Встановлено, що і для короткохвильової частини міліметрового діапазону сигнали, відбиті морською поверхнею під час обрушення морських хвиль, є випадковим процесом з яскраво вираженими фазами сплесків і пауз, мають часову та просторову нестаціонарність. Висвітлено часову мінливість параметрів доплерівських спектрів. Наведено уточнену модель розсіяного морською поверхнею сигналу під час обрушення морських хвиль, що дозволило одержати оцінки його характеристик у міліметровому діапазоні радіохвиль з урахуванням співвідношення розмірів часток крапельно-бризкової фракції та робочої довжини хвилі РЛС. Відзначено, що для виявлення надводних та маловисотних об'єктів слід здебільшого використовувати довгохвильову частину міліметрового або короткохвильову частину сантиметрових діапазонів, а для визначення координат об'єктів, особливо кутових, у системах наведення та самонаведення доцільно використовувати РЛС короткохвильової частини міліметрового діапазону з високою роздільною здатністю за всіма координатами.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне й експериментальне дослідження особливостей зворотного розсіяння радіохвиль гідродинамічними утвореннями, що виникають під час руху надводних об'єктів. Вивчено вплив цих особливостей на енергетичні, статистичні, спектральні та часові характеристики зворотного розсіяння. Описано характеристики сигналів, розсіяних гідродинамічними утвореннями від надводних об'єктів, що рухаються, а саме: доплерівські спектри та ефективна поверхня розсіяння (ЕПР). Запропоновано модель фізичних розсіювачів, які можуть вносити суттєвий вклад у сумарний розсіяний сигнал. Показано, що для суден з гідростатичним способом підтримки під час руху на межових швидкостях під нульовими курсовими кутами основними розсіювачами є саме судно та корабельні хвилі, що обрушуються. Енергетичні доплерівські спектри сигналів від корабельних хвиль, що обрушуються, для таких суден залежать від їх швидкості та курсового кута. Наведено результати сигналів, розсіяних різними ділянками даних хвиль залежно від фази її розвитку. Створено модель зворотнього розсіяння радіохвиль корабельними хвилями, що обрушуються. Показано, що у разі обрушення корабельної хвилі зворотне розсіяння надвисокочастотних та надзвичайновисокочастотних сигналів обумовлено частками крапельно-бризкової фракції, яка генерується корабельною хвилею поблизу корпуса судна.

  Скачати повний текст

На основі виконаних теоретичних та експериментальних досліджень одержано новий розв'язок науково-прикладної проблеми теоретичного підходу до математичного моделювання динамічних характеристик об'ємно-розподілених елементів на базі використання рівнянь гідродинаміки. Наведено нові математичні моделі просторово-швидкісного розподілу елементів об'ємно-розподілених об'єктів. Розроблено математичний апарат для дослідження поляризаційних характеристик окремих елементів об'ємно-розподіленого об'єкта, а також для оцінки середньої поляризаційної матриці розсіювання сукупності елементів, що знаходяться в імпульсному об'ємі радіолокаційної станції.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження електродинамічних властивостей періодичних аксіально-симетричних послідовностей перешкод, виконаних на основі круглих хвилеводів та коаксіальних ліній. Реалізовано єдиний підхід щодо розв'язання задач дифракції аксіально-симетричних власних хвиль хвилеводних структур на періодичних послідовностях аксіально-симетричних перешкод. Побудовано коректні моделі електродинамічних структур, які містять напівнескінченні періодичні й обмежені "періодичні" послідовності перешкод, з використанням методу спектрального представлення полів і методу часткового обернення оператора граничної задачі. Метод напівобернення оператора граничної задачі реалізовано за допомогою операторного методу, за якого оберненню підлягає оператор, який відноситься до одного елемента структури. Основні положення теоретичних досліджень підтверджено експериментально.

  Скачати повний текст

На підставі даних, одержаних у дотично намагнічених плівках залізо-ітрієвого ферит-граната розкрито характер, наслідки та механізми взаємодії подовжньої параметричної накачки зі спіновими хвилями. Детально проаналізовано роботу імпульсного параметричного підсилювача за нестаціонарного запорогового режиму. Реалізовано та вивчено неадіабатичну взаємодію біжучої хвилі з накачкою, зосередженою в області, коротшій за довжину цієї хвилі. Здійснено обернення хвильового фронту, а також інверсію форми імпульсних спінхвильових сигналів. Досліджено підсилення й обернення одно- та двовимірних солітонів огинальної. Відкрито новий нелінійний тип власних коливань резонансного кільця - Мебіусівські солітонні моди. Запропоновано новий спосіб обернення релаксації коливального руху - частотно-селективне підсилення вторинних збуджень. Дієвість методу підтверджено параметричним оберненням процесу двомагнонного розсіяння.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси переходу від регулярної до хаотичної динаміки на основних етапах, що характеризують взаємодію пучків заряджених часток з полем електромагнітних хвиль, а також аналогічну динаміку променів у неоднорідних середовищах. На моделі осцилятора Дюфінга розглянуто процес утворення гомоклінічної структури. Доведено, що періодична біфуркація фазового портрету практично завжди призводить до виникнення хаотичної динаміки. Показано можливість використання одержаних результатів для аналізу динаміки системи Лоренца, а також динаміки солітонів, що описуються нелінійним рівнянням Шредінгера. Вивчено рух заряджених частинок у постійному магнітному полі та полі електромагнітної хвилі. Встановлено, що стохастична нестійкість руху частинок може виникати за умов одного ізольованого нелінійного циклотронного резонансу. Доведено, що причиною даної динаміки є періодична зміна вигляду фазового портрету. З'ясовано, що у полі хвилі, амплітуда якої експоненціально зростає, відбувається автофазування частинок, а у полі електромагнітної хвилі, амплітуда якої періодично промодульована, виникає стохастична нестійкість. Знайдено значення амплітуди модуляції, за яких можливе виникнення глобальної стохастичної нестійкості руху частинок у полі даної хвилі. Показано, що основні вивчені процеси для однієї частинки мають місце і в загальному процесі збудження електромагнітної хвилі пучком електронів у зовнішньому магнітному полі. Побудовано нелінійну самоузгоджену теорію збудження хвилі даним пучком. Доведено, що у разі достатньо великої щільності електронного пучка фазовий портрет руху частинок якісно змінюється, а за інших умов виникає режим збудження хаотичних коливань. Доведено, що усі знайдені особливості руху частинок мають місце і для руху променів у неоднорідному середовищі, зокрема у неоднорідних оптичних хвилеводах. Показано суттєве значення динамічного фокусування променів у неоднорідних середовищах і знайдено умови для його реалізації.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи строгого електродинамічного аналізу структур, утворених з ідеально провідних елементів канонічних поверхонь, досліджено їх дифракційні характеристики (розподіл поля в утворених ними резонаторах, хвилеводах і рупорах, діаграми спрямованості, енергетичні та спектральні характеристики) в однорідних і кусково однорідних середовищах. Розроблено нові підходи до розв'язання суматорних рівнянь скалярних задач дифракції для конічних, біконічних і клиноподібних поверхонь з краями, що базуються на використанні матричних операторів для зведення їх до безмежних систем лінійних алгебричних рівнянь другого роду методом "напівобертання". На базі розроблених підходів вперше всебічно вивчено особливості формування поля в електродинамічній системі "скінчений конус - радіальний електричний диполь - зрізаний конус" і досліджено закономірності дифракції хвиль на розгалуженні конічного хвилеводу. Виявлено ряд нових фізичних особливостей формування вісесиметричного поля в сферичних металічних і діелектричних резонаторах з конічними вставками. Застосовано метод Вінера - Хопфа для розв'язання нових крайових задач дифракції на клинах і циліндричних кавернах і з'ясовано їх властивості.

  Скачати повний текст

Побудовано математичні моделі розсіяння відеоімпульсів на шаруватих діелектричних структурах типу грунт, визначено критерії вибору оптимальних зондувальних імпульсів і проаналізовано властивості розсіяних полів. Одержано явні вирази, що описують розсіяння несинусоїдальної хвилі на структурі шар - півпростір за умов малого поглинання, визначено межі застосованості даної моделі. Розроблено модель розсіяння несинусоїдних радіохвиль на грунтових структурах за довільної кількості шарів і наявності дисперсії та поглинання. Розв'язано задачу розсіяння відеоімпульсів на грунтах з неперервною зміною електричних параметрів за глибиною. Встановлено, що деякі експериментальні дані про електричні характеристики середовищ непридатні для моделювання розсіяння відеоімпульсів на структурах великої потужності. Проаналізовано умови появи "фальшивих" відбитків і запропоновано підхід до розв'язання задачі корекції експериментальних даних на обмеженому інтервалі частот.

  Скачати повний текст

З використанням результатів натурних досліджень поля морських поверхневих хвиль вивчено особливості формування полів акустичного й електромагнітного випромінювання, розсіяних на межі океан - атмосфера. Одержано дані про ухили морської поверхні у взаємозв'язку зі швидкістю вітру. Побудовано статистичні моделі, що описують цю залежність. Виявлено зміни характеру анізотропії когерентності у вітрових хвилях за масштабів, наближених до масштабу домінантних хвиль. Запропоновано фізичні механізми даного явища. Одержано оцінки зміни характеристик розсіяних на морській поверхні акустичних і електромагнітних полів, зумовлених анізотропією коротких вітрових хвиль, а також нелінійними ефектами у полі вітрових хвиль, що призводять до відхилення розподілів ухилів морської поверхні від розподілу Гаусса. Зазначено, що результати досліджень є актуальними для інтерпретації даних дистанційного зондування океану з космосу, а також для досліжень океану у шельфовій зоні за методами акустичної томографії.

  Скачати повний текст

Здійснено експериментальне дослідження умов поширення радіохвиль надвисокочастотного діапазону на трансатмосферних лініях зв'язку під час сонячних протонних подій (СПП) різної інтенсивності. Вивчено вплив цих подій на статистичні характеристики прийнятого супутникового сигналу. Показано, що тільки потужні СПП, під час яких щільність потоку сонячних протонів збільшується більше, ніж у 250 - 300 разів впливають на параметри каналу зв'язку. Під час таких подій ймовірність появи глибоких завмирань зростає у 5 - 10 разів щодо значень, одержаних у разі відсутності СПП. Оцінено розмір часток водного аерозолю, що може утворюватися під впливом високоенергетичних протонів під час сильної сонячної протонної події та ступінь його впливу на висотний температурний профіль середньої та верхньої тропосфери. Проведено аналіз геофізичних ефектів, що потенційно впливають на статистичні характеристики досліджуваного сигналу. Показано, що за використання існуючих даних про атмосферні процеси, що відбуваються під час сонячних спалахів, розглянуті ефекти не мають істотного впливу на параметри трансатмосферного каналу зв'язку.

  Скачати повний текст

Запропоновано нову математичну модель для розрахунку часу поширення радіохвиль у тропосфері, що враховує впливи її параметрів на досліджувану трасу. Запропоновано методику визначення часу поширення сигналів у тропосфері, яка базується на вимірюванні затримки між двома сигналами від загального джерела, що пройшли різні шляхи у тропосфері, в тому числі, по радіорелейних лініях. Обгрунтовано взаємозв'язок між часом поширення та рівнем сигналу на напівзакритій трасі. Визначено варіації тропосферної складової похибки часу поширення для досліджуваної траси за результатами обробки архівних даних про стан тропосфери протягом декількох десятків років.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та експериментальні засади, методи та рекомендації, спрямовані на розвиток нового наукового напрямку в експериментальній радіофізиці - квазіоптичного хвилеводного моделювання (КХМ) процесів електромагнітного розсіювання. Розвинено й узагальнено методи експериментального дослідження процесів електромагнітного розсіювання в квазіоптичних (КО) напрямних структурах класу "порожнистий діелектричний хвилевід" (ПДХ) і розроблено основи створення відповідних радіовимірювальних засобів для вирішення проблеми фізичного електродинамічного моделювання (ЕДМ) характеристик розсіювання об'єктів у ближньому міліметровому (БММ) і субміліметровому (СММ) діапазонах хвиль. Розроблено фізичні принципи вимірювання характеристик розсіювання об'єктів у ПДХ. Теоретично й експериментально обгрунтовано новий метод масштабного ЕДМ - КХМ. Розвинено теорію та розроблено принципи побудови нового класу радіовимірювальних систем для наукових і прикладних досліджень - квазіоптичних хвилеводних мікро-компактних полігонів (МКП), призначених для експериментального вивчення характеристик розсіювання фізичних об'єктів або їх масштабних моделей за методом КХМ. Запропоновано експериментальні макети МКП, виконані на базі ПДХ виду "порожнистий діелектричний променевід" і комплексів КО приладів і компонентів, що перекривають широкий діапазон БММ і СММ довжин хвиль від 0,3 мм до 4 мм. Реалізовано низку засобів, КО радіовимірювальних схем і функціональних пристроїв, що забезпечують можливість реалізації методу КХМ у БММ і СММ діапазонах хвиль. Досліджено перспективи розвитку та застосування розроблених КО методів і засобів ЕДМ у короткохвильову частину СММ діапазону хвиль.

  Скачати повний текст

Проаналізовано різні характеристики декаметрових сигналів за похилого поширення в каналах регулярної та штучно збуреної іоносфери. Проведено експериментальні дослідження впливу великомасштабної штучної зони збурення на проникаючі через неї сигнали, які підтвердили існування ефектів фокусування і дефокусування радіохвиль за рахунок додаткової рефракції радіохвиль на штучній зоні збурення, місця прийому та робочої частоти пробного сигналу. З урахуванням особливостей впливу іоносфери й експериментальних даних про флуктуації сигналу в іоносферних каналах розроблено математичну модель декаметрових сигналів і отримано нові алгоритми імітації флуктуацій амплітуди та фази сигналу. Розглянуто можливість імітації сигналів з полімодальним розподілом амплітуд і проведено дослідження причин появи бімодальних розподілів. Розроблено нові алгоритми і програмне забезпечення статистичної ідентифікації параметрів математичної моделі флуктуючих декаметрових сигналів в іоносферних каналах на базі послідовного симплекс-методу, що дозволяє оптимізувати процес визначення параметрів за даними амплітудних вимірів.Для проведення експериментальних досліджень розроблено та створено спеціальний апаратно-програмний комплекс багаточастотного зондування іоносфери когерентним методом.

  Скачати повний текст