Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2014, № 2 · RADIO ENGINEERING

Уточнение граничных значений целевой функции критерия максимальной информативности при построении орбитальной группировки для мониторинга излучения стенда HAARP

A.R. Murlaga1

1 ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга», Russia
Full text UDC 510.535: 537.531: 629.783 EDN SBUZEL

Abstract

An application of satellite systems for monitoring of the ionosphere from space after its artificial steerable disturbance is discussed in this paper. An arrangement of orbit group for continuous HAARP data acquisition is suggested. The purpose of the paper includes an estimation of probability of station activity in current instant for its given carrier frequency. This estimation is based on a priori data handling about HAARP heater activity during January - March 2008. As a result limit values of goal function in maximum information criterion were specified. This function takes the maximum value for station carrier frequency 2.7 MHz. It is Р ( S н, m )=0,175 at night and Р ( S н, m )=0,097 by day. An analysis of reflecting heights from ionosphere for HAARP signals involving current a priori data reveals an inability of station monitoring from space in daytime using only its primary radiation. To solve the problem at night one must use low orbit satellite group.

  • ionosphere
  • ionosphere heating facilities
  • space system for monitoring
  • natural ELF/VLF antennas
Аннотация (на русском)

Уточнение граничных значений целевой функции критерия максимальной информативности при построении орбитальной группировки для мониторинга излучения стенда HAARP

В статье обсуждается применение спутниковых систем для мониторинга из космоса за ионосферой после её управляемого искусственного возбуждения. Предлагается построение орбитальной группировки для непрерывного получения данных о стенде HAARP. Целью статьи является вычисление вероятности работы станции в данный момент времени на заданной несущей частоте на основе обработки совокупности априорных данных о деятельности стенда HAARP в январе - марте 2008 года. В результате были уточнены значения целевой функции критерия максимальной информативности, которая принимает максимальное значение для рабочей частоты станции 2,7 МГц. В условиях ночи оно равно Р ( S н, m )=0,175, а в условиях дня Р ( S н, m )=0,097. Анализ высот отражения сигналов стенда HAARP от ионосферы для имеющейся совокупности априорных данных показал, что мониторинг станции из космоса по её первичному излучению невозможен в дневные часы, а в ночные часы для решения такой задачи потребуется построение низкоорбитальной группировки спутников.

For citation

Murlaga A.R. Уточнение граничных значений целевой функции критерия максимальной информативности при построении орбитальной группировки для мониторинга излучения стенда HAARP // Journal of Radio Electronics. – 2014. – No. 2.

References

  1. R.C. Moore, U.S. Inan, T.F. Bell, and E.J. Kennedy, ELF waves generated by modulated HF heating of the auroral electrojet and observed at a ground distance of ~4400 km, J. Geophys. Res., 112, A05309, doi: 10.1029/2006JA012063, 2007.
  2. M.B. Cohen, R.C. Moore, M. Golkowski, and N.G. Lehtinen, ELF/VLF wave generation from the beating of two HF ionospheric heating sources, J. Geophys. Res., 117, A12310, doi: 10.1029/2012JA018140, 2012.
  3. K. Papadopoulos, N.A. Gumerov, X. Shao, I. Doxas, and C.L. Chang, HF-driven currents in the polar ionosphere, Geophys. Res. Lett., 38, L12103, doi: 10.1029/2011GL047368, 2011.
  4. M. Golkowsky, U.S. Inan, A.R. Gibby, and M.B. Cohen, Magnetospheric amplification and emission triggering by ELF/VLF waves injected by the 3.6 MW HAARP ionospheric heater, J. Geophys. Res., 113, A10201, doi: 10.1029/2008JA013157, 2008.
  5. M.B. Cohen, M. Golkowsky, and U.S. Inan, Orientation of the HAARP ELF ionospheric dipole and the auroral electrojet, Geophys. Res. Lett., 35, L02806, doi: 10.1029/2007GL032424, 2008.
  6. R. Barr et al., ELF and VLF radio waves, J. Atmos. Terr. Phys., 62, 1689-1718, 2000.
  7. M.B. Cohen. ELF/VLF phased array generation via frequency-matched steering of a continuous HF ionospheric heating beam, Ph. D. thesis, Stanford University, 2009.
  8. U.S. Inan, M. Golkowsky, D.L. Carpenter, N. Reddell, R.C. Moore, T.F. Bell, E. Paschal, P. Kossey, E. Kennedy, and S.Z. Meth, Multi-hop whistler mode ELF/VLF signals and triggered emissions excited by the HAARP HF heater, Geophys. Res. Lett., 31, L24805, doi: 10.1029/2004GL021647, 2004.
  9. R.A. Helliwell. VLF wave stimulation experiments in the magnetosphere from Siple Station, Antarctica, Rev. Geophys., 26, 551-578, 1988.
  10. U.S. Inan and R.A. Helliwell. DE-1 observations of VLF transmitter signals and wave-particle interactions in the magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 9, 917, 1982.
  11. Jasna Ristic-Djurovic, L., Gyroresonant scattering of radiation belt electrons by oblique whistler waves, Ph.D. thesis, Dep. of Electr. Eng., Stanford Univ., Stanford, Calif., 1993.
  12. А. Мурлага. Основы построения спутниковой системы для мониторинга стенда HAARP// Монография. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013. - 52 с.
  13. Мурлага А.Р. Порядок выбора критерия при построении спутниковой системы для мониторинга излучения создаваемых стендом HAARP природных антенн СНЧ и ОНЧ волн// Сборник докладов VII Всероссийской научно-технической конференции «Радиолокация и радиосвязь». - М.: Издание JRE - ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2013. - с. 202 - 204.
  14. Мурлага А.Р. Определение высот орбит спутниковой системы для мониторинга стенда HAARP. Сборник докладов конференции «RLNC 2013». Т. 3. - Воронеж: НПФ «САКВОЕЕ» ООО, 2013. - с. 1790-1795.
  15. К. Дэвис. Радиоволны в ионосфере. - М.: Издательство «Мир», 1973. - 504 с.