ГОСТ Р 25645.163-96

Группа Т27

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОШУМОВ В ОКОЛОЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 0,1 ДО 50 МГц

Characteristics of radionoises in the earth
magnetosphere at frequency interval 0,1-50 MHz

     

ОКС 07.040
ОКСТУ 0080

Дата введения 1996-07-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Институтом радиотехники и электроники Российской Академии наук и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) Госстандарта России

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28 февраля 1996 г. N 124

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает радиофизические параметры, описывающие пространственно-частотные характеристики радиошумов в околоземном пространстве в диапазоне частот от 0,1 до 50 МГц. Стандарт предназначен для расчета радиосистем и радиоустройств, осуществляющих связь, научные и специальные измерения в околоземном пространстве на высотах более 1000 км.

     2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяются следующие термины и определения:

1 Обыкновенная волна, необыкновенная волна, -мода, низкочастотные волны ("свистящие атмосферики") - четыре независимые характеристические волны, распространяющиеся в холодной однородной плазме с постоянным магнитным полем без изменения поляризации и отличающиеся поляризацией и пространственно-частотными областями существования в магнитосфере

2 Спектральная яркость космического фона - мощность излучения космического фона, приходящего из единичного телесного угла в единичной полосе частот на единицу площади, ориентированной перпендикулярно направлению прихода излучения

3 Эффективная температура антенны - температура сопротивления излучения антенны

4 Эффективная шумовая температура - температура черного тела, яркость которого равна наблюдаемой

5 Авроральный (полярный) овал - область с наибольшей частотой появления полярных сияний; локализация аврорального овала зависит от местного времени: в ночные часы он попадает на геомагнитные широты 60°-70°, в дневные часы 70°-80°

6 Геомагнитный индекс (показатель магнитосферной активности) оценивают по вариациям горизонтальной составляющей магнитного поля в полярных широтах и измеряют в гаммах

     3 ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

- частота излучения, Гц;

- длина волны, м;

- эффективная температура антенны, К;

- спектральная яркость космического фона, Вт/м·Гц·ср;

- спектральная плотность потока мощности, Вт/м·Гц;

- показатель степени, характеризующий убывание спектральной плотности космического фона как функции частоты;

- высота над поверхностью Земли, км;

- средний радиус Земли, км;

- геомагнитная широта, град;

- местное солнечное время, ч;

-слой - область, соответствующая максимуму электронной концентрации в ионосфере;

- средняя электронная концентрация околоземной плазмы, см;

- плазменная частота, Гц;

- гирочастота электронов, Гц;

- критическая частота -моды, Гц;

- частота верхнего гибридного резонанса, Гц;

- критическая частота необыкновенной волны, Гц;

АКР - авроральное километровое радиоизлучение Земли.

     4 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Плотность околоземной плазмы и напряженность геомагнитного поля определяют условия прохождения космических (внешних) радиошумов и пространственно-частотные области существования собственных излучений магнитосферы.

4.2 Минимальный уровень радиошумов в околоземном пространстве над магнитосферой Земли определяется фоновым космическим радиоизлучением и радиоизлучением компактных источников.

4.3 Уровень аврорального километрового радиоизлучения в магнитосфере и вне магнитосферы Земли определяется геомагнитными координатами (широтой и долготой) и индексом геомагнитной активности .

4.4 Формирование модели осуществляется построением частотных, временных и пространственных зависимостей радиошумов с помощью графиков и таблиц.

     5 УГЛОВАЯ И ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОСМИЧЕСКОГО ШУМА

5.1 Частотная и угловая зависимости яркости радиоизлучения космического фона даны на рисунке 1 [1]. Максимум яркости космического фона находится в интервале от 2 до 3 МГц.

 - минимальное излучение в плоскости Галактики   

- максимальное излучение Галактики

1 - излучение полюсов Галактики (RAE); 2 - излучение центра Галактики (RAE); 3 - излучение антицентра
Галактики (RAE); 4 - внегалактическое излучение (спектральный индекс -0,7); 5 - галактическое излучение
(спектральный индекс -0,4); 6 - общее излучение (Галактика + внегалактические источники)

Рисунок 1 - Композиционный спектр фонового излучения. Зависимость энергетической спектральной яркости
 от частоты по данным наземных и спутниковых измерений

5.2 Стандартная зависимость эффективной температуры изотропной антенны , помещенной в космическое пространство вне магнитосферы, от частоты приведена на рисунке 2 [2]. Уменьшение температуры фона на частотах ниже 2 МГц вызвано тормозным поглощением радиоволн в межзвездном пространстве, а также ослаблением синхротронного радиоизлучения в холодной плазме (эффект Цитовича-Разина).

Рисунок 2 - Зависимость эффективной температуры антенны,
принимающей космические шумы, от частоты

5.3 Дополнительные данные о частотной зависимости космического радиошума в диапазоне ниже и в одной поляризационной компоненте представлены в таблице 1. По значениям эффективных шумовых температур, приведенным в таблице 1, рассчитывают значение яркости космического фона , (Вт/м·Гц·ср):

,                                                             (1)