Использование сигналов вещательных FM-станций для исследований численности метеоров

Бушуев, ФИ, Калюжный, НА, Сливинский, АП, Шульга, АВ
Косм. наука технол. 2011, 17 ;(3):60-70
https://doi.org/10.15407/knit2011.03.060
Язык публикации: русский
Аннотация: 
По сигнальной информации FM-передатчиков проведен анализ количества наблюдаемых сигналов, отраженных от метеоров, в зависимости от их времени жизни. Полученная статистика согласуется с ранее известными статистиками, что позволяет надеяться на возможность успешной селекции метеоров по сигналам FM-передатчиков. Разработана методика восстановления аналога амплитудно-временной характеристики (АВХ) по спектру сигнала FМ-радиостанции. Методика основана на использовании амплитудной модуляции FM-сигнала, обусловленной френелевской интерференцией на метеорном следе, которая приводит к пропаданию сигнала на выходе FM-приемника при отношениях сигнал/помеха на его входе меньших нижнего порога частотного демодулятора. Такое предположение было экспериментально подтверждено на примере временной развёртки сигнала польской FM-радиостанции, отраженного от недоуплотненного следа короткоживущего метеора. В свою очередь положение первого локального максимума спектральной плотности сигнала на выходе FM-приемника обратно пропорциональна времени между первой и второй зонами Френеля, что позволяет оценивать скорость метеора по спектру сигнала FM-передатчика.
                   При наблюдении с 10 по 23 июня 2010 г., по всплескам спектральной плотности выделялись сигналы польской FM-радиостанции, определялись максимумы спектральной плотности и по положению первого локального максимума оценивались скорости метеоров. Bременная последовательность сигнала FМ-радиостанции, отраженного от метеора, является важным отличительным признаком и может быть использована для разработки алгоритма автоматического распознавания метеоров по сигналу FM-радиостанции.
Ключевые слова: FM-сигнал, амплитудная модуляция, метеоры, френелевская интерференция
References: 
1.   Бронштэн В. А. Физика метеорных явлений. — М.: Наука, 1981. — 416 с.
2.   Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуля­ции. — М.: Сов. радио, 1975. — Том II: Теория нели­нейной модуляции. — 344 с.
3.   Долуханов М. П. Дальнее распространение ультрако­ротких волн. — М.: ГИЛ по вопросам связи и радио, 1962. — 177 с.
4.   Лыков Ю. В., Горелов Д. Ю., Лыкова А. А. Многопозиционная раз­несенная радиолокационная станция для исследова­ния метеорного вещества в атмосфере Земли // Восточно-Eвропейский журнал передовых технологий. — 2010. — № 1/5 (43). — С. 34—39.
5.   Пат. 2179786 Российской Федерации. Устройство при ема частотно-моделируемых сигналов / А. М. Кар-
лов, Е. В. Волхонская, Е. Н. Авдеев. — Опубл. 20.02. 2002. — (http://ru-patent.info/21/75-79/2179786.html).
6. Ballinger A. P., Chilson P. B., Palme R. D., Mitchell N. J. On the validity of the ambipolar diffusion assumption in the polar mesopause region // Annales Geophysicae. — 2008. — 26. — P. 3439—3443. — (www.ann-geophys.net/ 26/3439/2008/).
7. Charania A. C. Networks on the Edge of Forever: Meteor Burst (MB) Communication Networks on Mars. Version 1.0. Atlanta: SpaceWorks Engineering, Inc. (SEI). 2002. — 51 p. — (http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_re-port /815Charania.pdf).
8. Hunt S. M., Oppenheim M., Close S., et al. Determination of the meteoroid velocity distribution at the Earth using high-gain radar // Icarus. — 2004. — 168, N 1. — P. 34–42.
9. Mahmud K., Mukumoto K., Fukuda A. A Meteor Burst Communication System with Dynamic Channel Estima­tion and Variable Modulation Type. Department of Elec­trical Engineering, Shizuoka University, 1997. — 8 p. — (http://www2.nict.go.jp/w/w122/old/mt/b193/member/ mahmud/kmahmud/docs/ icspat.pdf).
10. Oleynikov A. N., Sosnovchik D. M. Research of Amplitude-Time Characteristic of Television Signal Reflected from a Meteoric Trail in Spased Radar System // Modern prob­lems of radio engineering telecommunications and com­puter science: Proc. of the international conference TC-SET 2006. — Lviv, 2006. — P. 291—293.
11. Stober G., Jacobi Ch. Meteor head velocity determina­tion. — Wiss. Mitteil. Inst. f. Meteorol. Univ. Leipzig March 29, 2007. — 10 p. — (http://www.uni-leipzig.de/ ~jacobi/docs/2007_LIM_5.pdf).

12. Wislez Jean-Marc. Forward scattering of radio waves off meteor trails. Urania Public Observatory, Mattheessens-straat 60, B-2540 Hove, Belgium, 1994. — 22 p. — (http:// radiomet.mcse.hu/cikkek/wisje.pdf).