Meteor radio

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 29. juni 2020; checks kræver 15 redigeringer .

Meteorradiokommunikation  er en type radiokommunikation, der bruger refleksionen af ​​et radiosignal fra ioniserede spor af meteorer , der brænder op i jordens atmosfære. Det almindeligt anvendte frekvensområde er fra 20 MHz til 500 MHz, kommunikationsområdet er op til 2250 km.

Fysisk mekanisme

Meteorer er fænomenet forbrænding i atmosfæren af ​​meteorpartikler. Meteorpartikler, der brænder i jordens atmosfære i en højde af 70-120 km, danner spor af ioniseret gas, der reflekterer radiobølger ret godt. Tidspunktet for eksistensen af ​​et sådant spor, fra brøkdele af et sekund til flere sekunder, bestemmes af størrelsen af ​​den brændende partikel. Tætheden af ​​stier øges markant under regelmæssige meteorbyger . Eksistensen af ​​spredningsmekanismer fra meteorstier i ionosfæren (MR) blev indikeret af undersøgelser af den engelske videnskabsmand T. L. Eckersley, udført så tidligt som i 1929. I modsætning til HF -radiokommunikation er kommunikation ved hjælp af MR (spredning fra meteorspor) såvel som kommunikation ved hjælp af IR (spredning af radiobølger ved ionosfæriske inhomogeniteter), svagt påvirket af ionosfæriske forstyrrelser og giver dig mulighed for at skabe lange linjer med en relativt høj pålidelighed af kommunikation i løbet af året [1] . Men i praksis er meteorradiokommunikation ikke særlig stabil på grund af meteorbygernes ustabilitet [2] .

Brug

I 1950'erne blev de første meteorkommunikationslinjer skabt i Canada, USA og andre lande. Det første meteorradiokommunikationssystem "Janet" (eng. JANET) blev skabt i 1952 af Defense Research and Development Agency of Canada og opererede i frekvensområdet 30-50 MHz på en sti på omkring 1000 km lang, havde sendere med en effekt på 500 watt, en afstand mellem transmissionsfrekvenser og modtagelse var 1 MHz, den gennemsnitlige informationsoverførselshastighed var omtrent lig med 150 bps, den maksimale hastighed var 300 bps [1] . Projektet blev lukket omkring 1960. I 1965 blev COMET-systemet ( Communication by Me teor T rails) skabt til at kommunikere NATO-hovedkvarteret i Holland, Frankrig, Italien, Tyskland, Storbritannien, Norge. Hastigheden af ​​signaltransmission gennem meteorkanalen afhang af tætheden af ​​meteorspor [2] og beløb sig til 115-310 bits i sekundet. I slutningen af ​​60'erne blev der også oprettet to meteorkommunikationslinjer i USSR (under ledelse af A. A. Magazanik): Norilsk - Krasnoyarsk og Salekhard - Tyumen, som var i drift i omkring ti år [1] . PRAL Problematic Radio Astronomy Laboratory ved Kazan University (grundlagt i 1957, professor Prof. Kostylev K.V.  - grundlægger af laboratoriet, Prof. Sidorov V.V. ) var aktivt engageret i studiet af meteorer ved radiofysiske metoder, og nu fortsætter arbejdet på Kazan University. Med fremkomsten af ​​satellitkommunikation er meteorradiokommunikation mindsket i betydning. Bruges i øjeblikket hovedsageligt til videnskabelige formål og amatørradio [2] . Det skal dog bemærkes, at en række specialiserede radionetværk stadig bruger meteorradiokommunikation: for eksempel er der i den vestlige del af USA et netværk af automatiske vejrstationer SNOTEL (ca. 500 autonome stationer) forbundet til vigtigste databehandlingscentre i staterne Idaho og Utah . Et lignende netværk findes i Alaska .

Satellitkommunikationssystemer er ret sårbare, da satellitter kan blive skudt ned, deaktiveret, blokeret. Hvad angår meteorsystemer, overvejes det[ af hvem? ] at de kan "overleve" selv en atomeksplosion. Meteorpartikler vil altid flyve til Jorden, det er umuligt at forhindre dem , betyder det, at meteorradiokanaler vil eksistere alligevel.

Derudover er meteorkommunikation meget nødvendig i polarområderne. Der er satellitternes arbejde blokeret af forstyrrelser i atmosfæren, som opstår under påvirkning af magnetiske anomalier, såsom nordlys og Aurora. USA og Kina er i dag meget interesserede i at skabe pålidelige radiokommunikations- og navigationssystemer, der ville fungere problemfrit i polarområderne. Interessen for disse områder er nu enorm, dikteret af det faktum, at enorme oliereserver er blevet opdaget der.

I halvfjerdserne begyndte V. V. Sidorov, R. G. Minullin og R. Yu. Fakhrutdinov arbejdet med udviklingen af ​​metoder og tekniske midler til uafhængig højpræcisionssynkronisering af tidsskalaer i radiotekniske systemer med afstandsplaceringer baseret på brugen af ​​meteorradiokommunikationsmetoder og betyder synkroniseringsnøjagtighed af tidsskalaer op til 10 ns, og hardwaresystemer bragt til industriel implementering ( G. S. Kardonik, L. A. Epiktetov, R. R. Merzakreev , etc.). Der var to magtfulde grupper i Sovjetunionen, der beskæftigede sig med meteorproblemer og konstruktion af meteorradiosystemer. En af dem er på Kazan Universitet, den anden er i Kharkov. I dag[ hvornår? ] den unikke udvikling af Kazan-forskere gør det muligt at skabe et system til synkronisering af kommunikationspunkter med nanosekunds nøjagtighed.

Moderne højpræcisions satellitnavigations- og radionavigationssystemer - GPS, GLONASS fungerer med en nøjagtighed på 30, i bedste fald 5 nanosekunder. Allerede i 1980'erne skabte forskere fra Kazan University i tæt samarbejde med forsknings- og produktionskomplekserne i Moskva og Skt. Petersborg systemer, der gør det muligt at synkronisere tidsskalaer ned til nanosekunder. .

De udviklinger, som Amir Sulimov, professor ved Institut for Radiofysik Arkady Karpov og assistent ved Institut for Radiofysik Irina Lapshina i øjeblikket er engageret i , var tidligere engageret i Problem Radio Astronomy Laboratory (PRAL), oprettet i 1957 ved Institut for Radiofysik. Det blev ledet af professor Vladimir Sidorov , hvis sidste elev er Amir Sulimov. Der var omkring 50 ansatte i laboratoriet i sovjettiden. I 1970'erne og 1990'erne udviklede de unikke komplekser, der registrerede meteorpartikler. Takket være den forskning, der blev udført i PRAL, blev huden på Mir-rumstationen lysnet, da videnskabsmænd beviste, at meteorfaren var overdrevet.

.

Se også

Noter

  1. 1 2 3 Faste kommunikationssystemer // M. Bykhovskiy. Hukommelsescirkler. . Hentet 4. maj 2014. Arkiveret fra originalen 4. maj 2014.
  2. 1 2 3 Meteorer i stedet for satellitter (utilgængeligt link) . Hentet 4. maj 2014. Arkiveret fra originalen 4. maj 2014.