Уникальные научные установки

Иркутский Радар Некогерентного Рассеяния (ИРНР)

УНУ создана в 1990 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Медведев Андрей Всеволодович
  • 📞 (3952) 56-45-05
  • medvedev@iszf.irk.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да4714.69
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

ИРНР предназначен для исследований верхней атмосферы Земли методом некогерентного рассеяния радиоволн, являющегося наиболее информативным и эталонным средством измерения параметров ионосферной плазмы. ИРНР используется также для разработки методов и средств контроля космических объектов. Основные технические параметры ИРНР: - Диапазон частот – 154-162 МГц; - Пиковая мощность – 3,2 МВт; - Длительность импульса – 10-820 мкс; - Частота повторения импульсов – 24,4 Гц; - Тип антенны – секториальный рупор; - Коэффициент усиления  антенны – 35-38 дБ; - Угловые размеры луча – 0,5х10 град. ; - Сектор сканирования – плюс/минус 30 град; - Поляризация линейная; - Шумовая температура входного усилителя – 150 град. К.  Моностатическая радиолокационная станция (РЛС) с частотным сканированием, научно-исследовательская модификация РЛС СПРН  «Днепр». Иркутский радар некогерентного рассеяния на базе радиолокационной системы «Днепр» имеет полный комплект технологического оборудования, сооружения, коммуникации и представляет собой сложный инженерно-технический комплекс. Проведенная на РЛС модернизация системы управления, регистрации и обработки сигналов на базе современной элементной базы позволяет эффективно использовать радар для исследования верхней атмосферы методом некогерентного рассеяния. Радар имеет рупорную антенну с размерами апертуры 246 × 12,2 м и частотным сканированием диаграммы направленности. Диапазон рабочих частот - 154 - 162 МГц. Излучаемая мощность 3,2 МВт, длительность импульса 10 - 820 мкс, частота следования импульсов 24,4 Гц, сектор сканирования 60 градусов в направлении север - юг. Иркутский радар некогерентного рассеяния (ИРНР), созданный на базе радиолокационной станции (РЛС) 5Н86 «Днепр» работает совместно со станциями данного типа, в одинаковом диапазоне рабочих частот (154—162 МГц). Синхронизация в таком режиме обеспечивается единым управляющим комплексом, который позволяет излучать и принимать сигналы в жестких временных рамках, не позволяя станциям создавать помехи друг другу. Для решения задачи синхронизации работы РЛК «Воронеж» и ИРНР с выполнением перечисленных условий и требований была создана методика подключения ИРНР в качестве дополнительной (ведомой) позиции для РЛК «Воронеж». Планирование временного ресурса производится штатной системой управления РЛК «Воронеж» в своих интересах. Дополнительная позиция (ИРНР), получая временную диаграмму работы от ведущей РЛК, планирует свою работу исходя из текущего расположения во времени стробов приема и передачи (излучения). Такая схема позволяет: - не снижать функциональных возможностей РЛК за счет того, что планирование временного ресурса производится только в интересах РЛК; - обеспечить синхронность работы дополнительной позиции (ИРНР) с РЛК. С точки зрения работы ИРНР новая СС формирует дополнительные управляющие сигналы, которые затем используются в модернизированной аппаратуре ИРНР для формирования всех внутренних синхросигналов (запуск передающих устройств, радиоприемных устройств, бланкирования, защиты и тд.). Другими словами, ИРНР подстраивается под работу РЛК и излучает зондирующие импульсы в моменты излучения РЛК. Прием отраженного сигнала ИРНР также проводит синхронно с РЛК. В результате выполнения исследований создан действующий макет СС. В 2015 г.  проведены серии совместных экспериментов на РЛК и ИРНР по накоплению статистики работы СС и оценке влияния работы ИРНР на РЛК. Установлен, что при работе от СС, средняя тактовая частота ИРНР варьировалась в зависимости от режимов работы РЛК, и составила около 20 Гц.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

Большой энергетический потенциал, высокая чувствительность и современные средства обработки данных радара позволяют проводить на нем измерения электронной концентрации, электронной и ионной температур, скорости дрейфа плазмы в диапазоне высот от 100 до 1000 км с высоким пространственно-временным разрешением. ИРНР является единственным в России инструментом такого класса. Он входит в мировую сеть РНР из 10 таких установок, на которой проводятся регулярные координированные наблюдения по Программе Мировых Дней НР с целью получения данных для широкого спектра исследований по физике верхней атмосферы и солнечно-земных связей. ИРНР занимает уникальное географическое положение, дополняя долготную цепочку среднеширотных радаров НР Милстоун-Хилл (США), Харьков (Украина) и Киото (Япония). По своим основным техническим и диагностическим параметрам ИРНР сопоставим с зарубежными аналогами. ИРНР включен в Перечень уникальных экспериментальных установок национальной значимости под регистрационным № 01-28.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Изучение отклика ионосферы на геомагнитные возмущения;
  • Исследование вариаций параметров ионосферной плазмы при различных гелио-геофизических условиях и разработка на основе полученных экспериментальных данных глобальных и региональных моделей ионосферы и нейтральной атмосферы;
  • Изучение долготных эффектов в ионосфере по данным мировой сети радаров НР;
  • Наблюдение низкоорбитальных космических аппаратов и космического «мусора» в различных гелио-геофизических условиях;
  • Организация специальных радиофизических экспериментов по диагностике искусственных воздействий на ионосферу путем выброса вещества космическими аппаратами;
  • Организация специальных радиофизических экспериментов с использованием мощных передающих устройств Иркутского радара некогерентного рассеяния.

Наиболее значимые научные результаты исследований

1. В периоды долговременных наблюдений на ИРНР с 2007 по 2016 годы накоплены уникальные данные о трехмерной пространственно-временной структуре внутренних гравитационных волн в верхней атмосфере с периодами от 40 минут до 6 часов, включая полный вектор скорости их перемещения. На основе анализа этой представительной статистики была исследована природа существующей выраженной анизотропии наблюдаемых ионосферных возмущений по направлениям их распространения. 2. На основе длительных непрерывных измерений на ИРНР получены усредненные высотно-суточные вариации электронной концентрации для четырех сезонов (зима, весна, лето осень) для двух уровней солнечной активности (низкая и умеренная). Проведено сравнение полученных на радаре вариаций с физической моделью ионосферы GSM TIP и международной справочной моделью ионосферы IRI. 3. Показано влияние геомагнитного поля на характеристики ионосферных мерцаний радиосигнала дискретного радиоисточника «Лебедь-А» регистрируемого на ИРНР. Было обнаружено, что интенсивность мерцаний возрастает при приближении источника к магнитному зениту (т.е. при уменьшении угла между лучом зрения и вектором магнитного поля). 4. Описана модель позволяющая сопоставлять координатные характеристики дискретных космических радиоисточников с измеряемыми на ИРНР характеристиками радиосигнала. Работоспособность модели была протестирована на наборе данных наблюдений радара. 5. Проведено сравнение данных ИРНР с данными радиогелиографа Nancay, которое показало, что хотя и невозможно построить полноценное изображение солнечного диска с использованием данных ИРНР, полученные распределения позволяют определять некоторые параметры истинного распределения радиояркости по диску Солнца, такие как угловой размер источника возмущения и его положение. Эти данные могут быть использованы для мониторинга солнечной активности в метровом диапазоне длин волн в промежуток времени с 3 до 7 часов UT. 6. В 2016 г. была доработана система синхронизации ИРНР – РЛК и проведены долговременные межведомственные испытания. Результаты испытаний показали, что система синхронизации обеспечивает беспомеховое совместное функционирование ИРНР и РЛК. После проведения испытаний и анализа полученной информации было выработано совместное решение о том, что система синхронизации испытания выдержала и рекомендована к применению. 7. Был разработан и внедрен программный комплекс автоматической корреляционной обработки сигналов НР, позволяющий в режиме реального времени при минимальном участии оператора получать полный набор параметров ионосферы. Программный комплекс обработки сигналов НР используется для обработки регулярных наблюдений, осуществляемых на ИРНР, а также ионосферных эффектов, связанных с внезапными стратосферными потеплениями, солнечными затмениями, сильными магнитными бурями и другими явлениями.

664033, г. Иркутск, 33, а/я 291, ул. Лермонтова, д. 126-а
📷

Перечень объектов в составе УНУ (2)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Радио передающая группа Иркутского радара некогерентного рассеяния (3ПГ)
Назначение, основные характеристики
Радиотехнический институт им. академика А.Л. Минца СССР (до 1991 года включительно) 1973 1
Управляющий приемо- регистрирующий комплекс (УПРК) Иркутского радара некогерентного рассеяния
Назначение, основные характеристики
ИСЗФ СО РАН Россия 2014 1

Услуги (4)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Проведение работ по помеховому воздействию
Науки о жизни
Обеспечение работы передающего комплекса многопозиционного ионозонда с линейной частотной модуляцией
Науки о жизни
Обеспечение доступа к базе данных УСУ "Иркутский радар некогерентного рассеяние"
- наиболее востребованная услуга
Рациональное природопользование
Обеспечение работ при проведении сеанса "Радар- Прогресс"
Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники

Методики (3)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Некогерентное рассеяние радиоволн
Наблюдение за уровнем радиоизлучения естественных космических радиоисточников
Определение орбитальных характеристик объектов в околоземном космическом пространстве

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий