РД 52.26.817-2023. Руководящий документ. Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям. Часть 1. Ионосферные наблюдения

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды · № РД 52.26.817-2023Действующий акт

(утв. и введен в действие Приказом Росгидромета от 07.09.2023 № 449)

Примечание

Документ введен в действие с 01.02.2024. Взамен РД 52.26.817-2015.

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["РД 52.26.817-2015"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/prikaz-rd-52-26-817-2015" "РД 52.26.817-2015. Руководящий документ. Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям. Часть I. Ионосферные наблюдения (введен в действие Приказом Росгидр"
  n1["РД 52.26.817-2023"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/rd-52-26-817-2023" "РД 52.26.817-2023. Руководящий документ. Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям. Часть 1. Ионосферные наблюдения (утв. и введен в действие Приказом "
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утвержден и введен в действие Приказом Росгидромета от 7 сентября 2023 г. № 449

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО ПО ИОНОСФЕРНЫМ, МАГНИТНЫМ И ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИМ НАБЛЮДЕНИЯМ

ЧАСТЬ 1

ИОНОСФЕРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

РД 52.26.817-2023

Дата введения 1 февраля 2024 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН:

Федеральным государственным бюджетным учреждением «Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова» (ФГБУ «ИПГ»);
Федеральным государственным бюджетным учреждением «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» (ФГБУ «ААНИИ»)

2 РАЗРАБОТЧИКИ: Н.Г. Котонаева, д-р физ.-мат. наук (ответственный исполнитель); В.В. Алпатов, канд. физ.-мат. наук; Ю.Т. Викторко; Г.В. Гивишвили, д-р физ.-мат. наук; Ю.В. Гришина; В.И. Денисова; С.В. Журавлев, канд. физ.-мат. наук; Л.Н. Лещенко; К.Г. Цыбуля, канд. физ.-мат. наук (ФГБУ «ИПГ»); Н.Ф. Благовещенская, д-р физ.-мат. наук; А.С. Калишин, канд. тех. наук; А.П. Кузмичев; А.В. Николаев, канд. физ.-мат. наук; Д.Д. Рогов; А.В. Франк-Каменецкий, канд. физ.-мат. наук (ФГБУ «ААНИИ»)

3 СОГЛАСОВАН:

с Управлением государственной наблюдательной сети и научных исследований (УГСН) Росгидромета 25.08.2023 г.
с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение „Тайфун“ (ФГБУ „НПО „Тайфун“) 25.05.2023 г.»

4 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 07.09.2023 г. № 449

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН головной организацией по стандартизации Росгидромета ФГБУ «НПО „Тайфун“ 25.05.2023 г.»

ОБОЗНАЧЕНИЕ РУКОВОДЯЩЕГО ДОКУМЕНТА РД 52.26.817-2023

6 ВЗАМЕН РД 52.26.817-2015 «Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям. Часть 1. Ионосферные наблюдения»

7 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2030 год.

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 5 лет

Введение

Земная ионосфера (далее — ионосфера) всегда была объектом практического интереса исследователей, поскольку была обнаружена именно по ее влиянию на распространение радиоволн — явление, имеющее почти неограниченное практическое применение в жизни человечества.

Настоящий руководящий документ является второй редакцией первой части документа «Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям», содержащего 2 части:

часть 1 — «Ионосферные наблюдения»;

часть 2 — «Магнитные наблюдения».

Новая редакция документа конструктивно отличается от первой редакции, что вызвано уточнением формулировок, согласованием с новыми нормативными документами, учетом замечаний работы с предыдущей версией документа.

Основные положения настоящего руководящего документа учитывают требования Международного научного радиосоюза (URSI), Всемирной метеорологической организации (ВМО), распространяющиеся на международную сеть ионосферных наблюдений.

1 Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливает организацию, методы и средства ионосферных наблюдений, программы наблюдения и разработан для обеспечения единства наблюдений, достоверности, эффективности, качества измерительной информации и передачи результатов наблюдений потребителям.

Настоящий руководящий документ является обязательным документом при выполнении ионосферных наблюдений на государственной наблюдательной сети. Настоящий руководящий документ предназначен для инженерного и технического персонала наблюдательных подразделений стационарных пунктов ионосферных наблюдений, сотрудников методических групп межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и центров (областных, краевых, республиканских) по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды или для иных юридических лиц и (или) индивидуальных предпринимателей, занимающихся сбором, обработкой, хранением, предоставлением и распространением информации и информационной продукции, полученной в результате проведения ионосферных наблюдений.

Настоящий руководящий документ может быть рекомендован для применения на ионосферных сетях и наблюдательных пунктах других ведомств для достижения единых стандартов получаемых данных ионосферных наблюдений.

Настоящий руководящий документ может быть полезен сотрудникам научно-исследовательских учреждений, использующих ионосферную информацию, а также преподавателям и студентам профильных учебных заведений при изучении курсов «Физика атмосферы и гидросферы», «Метеорология, климатология, агрометеорология».

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация

ГОСТ 12.0.007-2009 Система стандартов безопасности труда. Система управления охраной труда в организации. Общие требования по разработке, применению, оценке и совершенствованию

ГОСТ 12.0.230-2007 Система стандартов безопасности труда. Системы управления охраной труда. Общие требования

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

РМГ 29-2013 ГСИ Метрология. Основные термины и определения

РД 52.04.567-2003 Положение о государственной наблюдательной сети

СП 2.2.3670-20 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям труда

Примечание - При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных документов:

стандартов и классификаторов — в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год;
нормативных документов Росстандарта (РД 50, ПР 50, Р 50) и межгосударственных рекомендаций (РМГ) и правил (ПМГ) — по информационному указателю «Руководящие документы, рекомендации и правила», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года;
нормативных документов по метрологии — по ежегодно издаваемому «Перечню нормативных документов в области метрологии», опубликованному по состоянию на 1 января текущего года;
нормативных документов Росгидромета и Комитета Союзного государства — по РД 52.18.5 «Перечень нормативных документов (по состоянию на 01.08.2012)» и ежегодно издаваемому информационному указателю нормативных документов, опубликованному по состоянию на 1 января текущего года.

Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 авроральная зона: Область поверхности Земли шириной в несколько градусов, над которой наиболее часто наблюдаются полярные сияния.

3.2

авроральный овал: Область ионосферы, являющаяся проекцией плазменного слоя и каспа вдоль силовых линий геомагнитного поля, где наиболее часто наблюдаются полярные сияния. ГОСТ 25645.109-84, [статья 21]

3.3 белый свет: Электромагнитное излучение видимого диапазона, которое вызывает у наблюдателя с нормальным цветовым зрением световое ощущение, нейтральное по отношению к цвету, при этом спектр белого света может быть как непрерывным, так и линейчатым.

3.4 бод: Единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду.

3.5 вертикальное радиозондирование ионосферы: Зондирование ионосферы при помощи радиосигналов в диапазоне радиочастот, соответствующих диапазону исследуемых плазменных частот ионосферы и излучаемых вертикально вверх относительно поверхности Земли при условии, что точки излучения и приема совмещены.

3.6 внезапное ионосферное возмущение: Резкое увеличение концентрации электронов в области D под действием рентгеновского излучения солнечной вспышки, которое приводит к прекращению коротковолновой радиосвязи на всем освещенном полушарии Земли.

3.7 внешнее радиозондирование ионосферы: Вертикальное радиозондирование ионосферы, при котором излучение и прием сигналов производятся на искусственном спутнике Земли.

3.8 высокоорбитальная радиотомография: Метод получения трехмерных распределений концентрации электронов в ионосфере, который в качестве исходных данных использует синхронные измерения разности фаз когерентных радиосигналов от нескольких спутников, входящих в высокоорбитальную спутниковую систему, в нескольких пунктах приема, разнесенных по поверхности Земли.

3.9 высокоорбитальная спутниковая навигационная система: Система глобальной спутниковой навигации, функционирующая на орбитах порядка 20 000 км.

3.10 высотно-частотная характеристика: Частотная зависимость действующих высот отражения от ионосферы радиосигналов.

3.11 геомагнитные возмущения: Возмущения магнитного поля Земли, связанные с развитием и усилением крупномасштабных магнитосферно-ионосферных токовых систем и сопровождаемые свечениями (полярными сияниями) в высокоширотных областях ионосферы.

3.12 действующая высота: Условная высота отражения от ионосферы радиосигнала, определяемая по времени задержки между передачей и приемом отраженного от ионосферы сигнала при вертикальном падении в предположении, что скорость распространения сигнала постоянна и равна скорости света в вакууме.

3.13 ионизация (атмосферы): Образование в атмосфере свободных электронов и ионов из электрически нейтральных атомов и молекул.

3.14 ионограмма: Графическое изображение частотной зависимости действующих высот сигналов, отраженных от ионосферы, полученной путем радиозондирования ионосферы ионозондом.

3.15 ионозонд: Радиотехническое устройство, являющееся радаром декаметрового диапазона, используемым для радиозондирования ионосферы.

3.16 ионозонд бортовой: Ионозонд, установленный на искусственном спутнике Земли.

3.17 ионосфера: Область атмосферы на высотах выше 50 км, содержащая свободные электроны.

3.18 ионосферная буря: Ионосферное возмущение, сопровождающее магнитосферное возмущение.

3.19 ионосферное возмущение: Изменение параметров ионосферы под действием внешних факторов, не связанное с суточными или сезонными вариациями.

3.20 ионосферная наблюдательная сеть: Система стационарных ионосферных пунктов наблюдений, предназначенных для наблюдений за состоянием ионосферы.

Примечание — Ионосферная сеть относится к гидрометеорологической сети государственной наблюдательной сети по РД 52.04.567.

3.21 ионосферное наблюдательное подразделение: Структурная единица организации ионосферной наблюдательной сети, непосредственно выполняющая наблюдения за состоянием ионосферы в одном или нескольких закрепленных стационарных пунктах ионосферных наблюдений, также выполняющая первичную обработку результатов ионосферных наблюдений и передачу их по утвержденной схеме в головные научно-исследовательские учреждения гелиогеофизической службы Росгидромета.

3.22 истинная высота (отражения радиоволны в ионосфере): Высота, на которой происходит отражение электромагнитной волны, падающей на ионосферу вертикально.

3.23 камера всего неба («all-sky»-камера): Фотографическое устройство, позволяющее одновременно фотографировать весь небосвод.

3.24 кеограмма: Развернутая по времени суточная запись интенсивности и широты полярных сияний и иных оптических атмосферных явлений.

3.25 критическая частота слоя: Наивысшая частота радиоизлучения, при которой слой ионосферы не только отражает вертикально направленную радиоволну, но и пропускает ее.

3.26 критическая частота слоя F2: Критическая частота обыкновенной радиоволны, отраженной от слоя F2.

3.27 критическая частота области E: Критическая частота O-компоненты самого низкого толстого слоя в области E.

3.28 магнитосфера Земли: Область околоземного космического пространства, занятая упорядоченным квазидипольным магнитным полем Земли.

3.29 магнитосферная суббуря (авроральная суббуря): Комплекс возмущений в магнитосфере, который генерируется изменениями в неоднородном (турбулентном) солнечном ветре, сопровождается повышенной диссипацией поступающей и (или) уже поступившей в магнитосферу (накопленной) энергии солнечного ветра.

3.30 максимальная применимая частота: Наивысшая частота радиосвязи для заданной дальности односкачковой трассы, не превышающей 4000 км.

3.31 метод ионосферных наблюдений: Метод исследования, заключающийся в количественном определении значений ионосферных параметров и условий ионосферного распространения радиоволн, а также в оценке качественных характеристик ионосферных явлений.

3.32 метод когерентных частот: Метод исследования ионосферы, основанный на дисперсионных свойствах плазмы и заключающийся в просвечивании ионосферы радиосигналами с когерентными частотами.

3.33 мониторинг ионосферы: Определение в реальном масштабе времени глобального пространственного распределения параметров ионосферы и их оперативное прогнозирование.

3.34 наименьшая применимая частота: Наименьшая частота, на которой надежность работы радиолинии соответствует минимально допустимой.

3.35 наклонное радиозондирование ионосферы: Зондирование ионосферы при помощи радиосигналов между отстоящими друг от друга наземными пунктами.

3.36 нижняя ионосфера: Область ионосферы ниже 140 км, в которой гирочастота ионов меньше частот их столкновений с нейтральными частицами.

3.37 низкоорбитальная радиотомография: Метод получения двумерных распределений концентрации электронов в ионосфере, который в качестве исходных данных использует синхронные измерения разности фаз когерентных радиосигналов от одного низкоорбитального спутника в нескольких пунктах приема, разнесенных вдоль направления его пролета.

3.38 низкоорбитальный спутник: Спутник с высотой орбиты от 300 до 1500 км.

3.39 оптимальная рабочая частота; ОРЧ: Частота, равная 85% от максимальной применимой частоты.

3.40 опасное гелиогеофизическое явление; ОГЯ: Процесс или явление, возникающее в околоземном космическом пространстве, которое по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности оказывает или может оказать поражающее воздействие на функционирование технических и биологических систем как на Земле, так и в околоземном космическом пространстве.

3.41 ПЗС-матрица (CCD-матрица, «charge-coupled device»): Специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью.

3.42 пиксель: Наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике.

3.43

полярная шапка: Область высокоширотной ионосферы, ограниченная авроральным овалом. ГОСТ 25645.109-84, [статья 22]

3.44 полярные сияния (авроральные сияния): Свечение верхних слоев атмосферы, вызванное вторжением энергичных частиц космического происхождения (от сотен электронвольт до нескольких килоэлектронвольт) и возбуждением атомов и молекул высокоширотной ионосферы.

Примечание - Наиболее часто интенсивные полярные сияния наблюдаются в авроральной зоне.

3.45 поглощение радиоволн в ионосфере: Уменьшение энергии радиоволны вследствие частичного перехода ее в другие виды энергии в результате взаимодействия со средой.

3.46 прогноз распространения радиоволн в ионосфере: Предсказание условий распространения радиоволн при различных состояниях ионосферы.

3.47 пункт наблюдения сегмента радиотомографии: Стационарный пункт ионосферных наблюдений, оборудованный сетевыми программно-аппаратными комплексами приема сигналов низкоорбитальных и высокоорбитальных спутниковых навигационных систем и осуществляющий их передачу в Центры приема и обработки сигналов.

3.48 радиозондирование ионосферы: Обобщенное название методов исследования ионосферы с использованием передачи и (или) приема специальных радиосигналов.

3.49 радиотомографический разрез ионосферы: Двумерное сечение распределения концентрации электронов в ионосфере, получаемое методами радиотомографии на основе измерений характеристик ионосферы методом когерентных частот.

3.50 риометр: Специальный радиоприемник для непрерывного измерения уровня поглощения космического радиошума в ионосфере Земли.

3.51 риометрический метод (исследования ионосферы): Метод измерений интегрального поглощения в ионосфере Земли радиоизлучения космических источников.

3.52 Рэлей, Рл: Внесистемная единица изменения поверхностной яркости, которая применяется при исследовании полярных сияний и свечения ночного неба, была введена в 1956 году.

Примечание - Интенсивность излучения 1 Рл соответствует эмиссии 106 фотонов за одну секунду в столбе сечением 1 см2.

3.53 светосила; F: Величина, характеризующая светопропускание оптической системы, то есть соотношение освещенности действительного изображения, передаваемого оптической системой в фокальную плоскость, и исходной яркости отображаемого объекта.

3.54 радиотомографический сегмент: Совокупность пунктов наблюдения сегмента радиотомографии ионосферной наблюдательной сети и Центров приема и обработки сигналов.

3.55 скорость ионообразования: Количество актов ионизации в единице объема в единицу времени под действием источника ионизации.

3.56 слой F1: Нижний из двух ионизированных слоев, на которые может распадаться область F.

3.57 слой F2: Верхний из двух ионизированных слоев, на которые может распадаться область F.

3.58 спорадический слой Es: Узкий нерегулярно образующийся в силу тех или иных гелиогеофизических условий слой на высотах области E.

3.59

средство измерений: Техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные (установленные) метрологические характеристики. [РМГ 29-2013, пункт 6.2]

3.60 станция вертикального радиозондирования ионосферы: Ионозонд, предназначенный для проведения вертикального радиозондирования ионосферы.

3.61 станция наклонного радиозондирования ионосферы: Ионозонд, предназначенный для проведения наклонного радиозондирования ионосферы.

3.62 стационарный пункт ионосферных наблюдений: Комплекс, включающий в себя земельный участок или часть акватории с установленными на них приборами и оборудованием, предназначенными для определения количественных параметров и качественных характеристик ионосферы.

3.63 трансионосферное радиозондирование: Радиозондирование ионосферы между ИСЗ и наземной станцией вертикального радиозондирования ионосферы, которое осуществляется в двух вариантах: прямое — прием на Земле сигналов бортового ионозонда и обратное — прием на борту ИСЗ сигналов наземного ионозонда.

3.64 урсиграмма: Стандартный формат представления гелиогеофизической информации разного вида.

3.65 фокальная плоскость: Плоскость, перпендикулярная оптической оси и проходящая через передний или задний фокус линзы.

3.66 фокусное расстояние: Физическая характеристика оптической системы, определяющая ее основные свойства, главным образом, увеличение и угловое поле.

3.67 экранирующая частота спорадического слоя Es: Наименьшая частота, на которой наблюдаются отражения первого порядка O-компоненты от вышележащей области.

3.68 энергичные частицы: Электроны и ионы с энергиями, превышающими среднюю тепловую.

4 Обозначения и сокращения

4.1 В настоящем руководящем документе применены следующие обозначения:

D область — часть ионосферы, расположенная приблизительно между 50 и 90 км над поверхностью Земли;
E область — часть ионосферы, расположенная приблизительно между 90 и 140 км над поверхностью Земли;
f — частота;
F область — часть ионосферы, расположенная над поверхностью Земли на высоте более 140 км;
F10,7 — поток солнечного радиоизлучения на волне 10,7 см, выраженный в солнечных единицах потока радиоизлучения, одна солнечная единица потока радиоизлучения равна 10-22 Вт/(м·Гц);
fbEs — экранирующая частота слоя Es, т.е. наименьшая частота, на которой наблюдаются отражения первого порядка O-компоненты от вышележащей области;
fmin — минимальная частота, наблюдаемая на ионограммах вертикального радиозондирования (ВЗ) ионосферы; минимальная частота носового свистящего атмосферика;
fo, fx, fz — частоты обыкновенной, необыкновенной и z-волн;
foE, foF1, foF2 — критические частоты обыкновенной волны области E, слоев F1, F2;
foEs — предельная частота обыкновенной радиоволны, отражающейся от спорадического слоя Es;
ftEs — предельная частота отражения от слоя Es;
fxF2 — критическая частота X-компоненты, отраженной от слоя F2;
fxI — наибольшая частота, на которой имеются отражения от области F, независимо от того, отражаются ли они от ионосферы над головой или при наклонном падении;
hpF2 — действующая высота следа отражений O-компоненты на частоте, равной 0,834·foF2;
h' — действующая высота отражения;
h'E — минимальная действующая высота области E;
h'Es — минимальная действующая высота слоя Es, используемая для определения foEs;
h'F — минимальная действующая высота следа отражений O-компоненты от взятой в целом области F;
h'F2 — минимальная действующая высота слоя F2;
M3000F1 — коэффициент, показывающий отношение МПЧ к критической частоте слоя F1 при наклонном падении на расстоянии скачка, равном 3000 км;
M3000F2 — коэффициент, показывающий отношение МПЧ к критической частоте слоя F2 при наклонном падении на расстоянии скачка, равном 3000 км.

4.2 В настоящем руководящем документе применены следующие сокращения:

ФГБУ «ААНИИ» — Федеральное государственное бюджетное учреждение «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»;
АПК — аппаратно-программный комплекс;
АСПД — автоматизированная система передачи данных;
АФК — антенно-фидерный комплекс;
АФС — антенно-фидерная система;
АЦП — аналого-цифровой преобразователь;
АЧХ — амплитудно-частотная характеристика;
БД — база данных;
БМНЧ — боковая максимальная наблюдаемая частота;
БННЧ — боковая наинизшая наблюдаемая частота;
ВЗ — вертикальное радиозондирование;
ВИВ — внезапные ионосферные возмущения;
ВМО — Всемирная метеорологическая организация;
ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» — Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации — Мировой центр данных»;
ВнЗ — внешнее радиозондирование ионосферы;
ВНКА — высокоорбитальные навигационные космические аппараты;
ВНС — высокоорбитальные навигационные системы;
ВОЛС — волоконно-оптическая линия связи;
ВОРТ — высокоорбитальная радиотомография;
ВСС — ведомственная сеть связи;
ВЧ — высокочастотный;
ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система;
ГНСС — глобальная навигационная спутниковая система;
ГОСТ — государственный стандарт;
ЗГМО — зональная гидрометеорологическая обсерватория;
ИАЦ — информационно-аналитический центр;
ИБП — источник бесперебойного питания;
ИК-19 — «Интеркосмос-19»;
ИЗМИРАН — Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук;
ИОНДА — код урсиграммы с текущими ионосферными данными;
ИОНКА — код урсиграммы с результатами обработки ионограммы;
ИОНХА — код урсиграммы с ионосферными характеристиками, полусуточными прогнозами;
ИП — источник питания;
ФГБУ «ИПГ» — Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова»;
ИСЗ — искусственный спутник Земли;
К 1809 — советский научно-исследовательский спутник «Космос 1809»;
КА — космический аппарат;
КВ — коротковолновый;
КОИ — комплекс обработки ионограмм;
КСД — кривая спокойного дня;
КУ — комплекс управления;
ЛЧМ — линейно частотно-модулированные сигналы;
МНЧ — максимальная наблюдаемая частота;
МПЧ — максимальная применимая частота;
МПЧ(XXXX) (X)(XX) — максимально применимая частота с пояснительными обозначениями: (XXXX) — расстояние между приемником и передатчиком, (X) — количество скачков на трассе между приемником и передатчиком, (XX) — обозначение ионосферного слоя отражения сигнала. Указанные в скобках параметры могут опускаться;
НЗ — наклонное радиозондирование ионосферы;
НИС «Горьковская» — Научно-исследовательская станция «Горьковская» (ФГБУ «ААНИИ», Ленинградская область);
НИУ — научно-исследовательское учреждение;
НКПОР — наземный комплекс приема, обработки и распространения спутниковой информации;
ННЧ — наинизшая наблюдаемая частота;
ФГБУ НПО «Тайфун» — Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-производственное объединение „Тайфун“;»
ОКП — околоземное космическое пространство;
ОКСИОН — Общероссийская комплексная система оповещения населения;
ОТИЗ — обратное трансионосферное радиозондирование;
ПАК — программно-аппаратный комплекс;
ПК — персональный компьютер;
ПКК — пилотируемый космический комплекс;
ПО — программное обеспечение;
ППШ — поглощение в полярной шапке;
ППС — поглощение типа Полярное Сияние;
ПС — полярные сияния в видимом оптическом диапазоне;
ПСД — платформа сбора данных;
ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина;
ПЭС — полное электронное содержание;
пункт наблюдений РТС — стационарный пункт ионосферных наблюдений, оборудованный ПАК ВОРТ;
РД — руководящий документ;
Росгидромет — Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
РПДУ — радиопередающее устройство;
РПУ — радиоприемное устройство;
РРВ — распространение радиоволн;
РТ — радиотомография;
РТС — сеть радиотомографии;
РФ — Российская Федерация;
СИ — средства измерений;
СП — стационарный пункт;
СПО — стационарный пункт оптических наблюдений;
станция ВЗ — станция вертикального радиозондирования ионосферы;
ТИЗ — трансионосферное радиозондирование;
ТККС — транспортная корпоративная компьютерная сеть;
УГМС — Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
УПР — управление радиопередающим устройством;
УСФРЕ — код урсиграммы для передачи данных НЗ;
ФГБУН — федеральное государственное бюджетное учреждение науки;
ЦГМС — центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
ЦК — цифровая камера всего неба;
ЦСДН — центр сбора данных наблюдений;
ЭВМ — электронно-вычислительная машина;
AA — Auroral Absorption (авроральное поглощение);
CADI — Canadian Advanced Digital Ionosonde (Канадский передовой цифровой ионозонд);
CGLat — Corrected Geomagnetic Latitude (исправленная геомагнитная широта);
CGLon — Corrected Geomagnetic Longitude (исправленная геомагнитная долгота);
COM-порт (Communications Port — последовательный порт);
FTP — File Transfer Protocol (протокол передачи файлов);
GNSS — Global Navigation Satellite System (глобальная спутниковая навигационная система);
GPS — Global Positioning System (глобальная навигационная система);
GST WMO — глобальная система телесвязи Всемирной метеорологической организации;
IGRF — International Geomagnetic Reference Field (Международное отсчетное геомагнитное поле);
IONKA — код урсиграммы с результатами обработки ионограммы;
IRNSS — Indian Regional Navigation Satellite System (Индийская региональная спутниковая система);
MLT — Magnetic Local Time (местное магнитное время);
NAT — Network Address Translator (ретранслятор внутренних сетевых адресов во внешнюю сеть);
NTP — сетевой протокол времени (Network Time Protocol);
OSI — Open System Interconnection (стандартная модель взаимодействия открытых систем);
PCA — Polar Cap Absorption (поглощение типа полярной шапки);
QZSS — Quasi-Zenith Satellite System (Квазизенитная спутниковая система);
RINEX — Receiver Independent Exchange Format (формат независимого обмена приемников);
RS-232 — Recommended Standard 232 (интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстояние до 15 м);
RWD — Regular World Days (регулярные мировые дни);
SCA — Sudden commencement absorption (внезапное начало поглощения);
SCNA — Sudden Cosmic Noise Absorption (внезапные поглощения космического шума);
SID — Sudden ionospheric disturbances (внезапные ионосферные возмущения);
SIMP — System of Ionospheric Monitoring and Prediction (система ионосферного мониторинга и прогноза);
SNR — signal-to-noise ratio (отношение сигнал/шум);
SSTP VPN — Secure Socket Tunneling Protocol Virtual Private Network (безопасный протокол туннелирования интерфейсов в виртуальной частной сети);
SWI — Special World Intervals (специальные мировые интервалы);
TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol (протокол управления передачей/межсетевой протокол);
UABSE — код урсиграммы с информацией о поглощении в ионосфере;
URSI — Union Radio-Scientifique Internationale (Международный научный радиосоюз);
USB — Universal Serial Bus (универсальная последовательная шина);
UT — Universal Time (всемирное время) (сокращение применено при демонстрации оригинальных продуктов работы ионозондов);
VSAT — Very Small Aperture Terminal (малая спутниковая наземная станция);
Wi-Fi — Wireless Fidelity (технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11);
WMO — World Meteorological Organization (Всемирная метеорологическая организация).

5 Организация ионосферной наблюдательной сети

5.1 Методы ионосферных наблюдений

5.1.1 Организация ионосферной наблюдательной сети проводится в соответствии с организационными основами построения государственной наблюдательной сети, ее структурой и порядком открытия, переноса и закрытия пунктов наблюдений и наблюдательных подразделений РД 52.04.567.

5.1.2 Методами ионосферных наблюдений на государственной ионосферной сети являются:

а) вертикальное радиозондирование ионосферы (ВЗ);

б) наклонное радиозондирование ионосферы (НЗ);

в) наблюдения за полным электронным содержанием;

г) наблюдения интегрального поглощения в ионосфере Земли радиоизлучения космических источников;

д) оптические наблюдения авроральной зоны [1].

5.1.3 Методы ионосферных наблюдений по 5.1.2 обеспечивают мониторинг ионосферы — определение в реальном масштабе времени глобального пространственного распределения параметров ионосферы и его прогнозирование.

5.2 Размещение стационарных пунктов ионосферных наблюдений

5.2.1 Размещение стационарных пунктов (СП) ионосферных наблюдений по территории определяется пространственной изменчивостью основных параметров ионосферы. В соответствии с научно-организационными принципами построения сети и по требованиям ВМО СП ионосферных наблюдений в среднеширотном районе должны располагаться на расстоянии около 500 км вдоль меридиана и около 1000 км вдоль параллели. В высокоширотной области необходима более густая сеть СП ионосферных наблюдений.

5.2.2 Установка СП ионосферных наблюдений проводится с учетом рельефа местности и наличия работающих радиотехнических средств другого назначения.

5.2.3 Новые СП ионосферных наблюдений устанавливаются в неизученных или малоизученных в гелиогеофизическом, ионосферном, магнитном отношении районах или в районах перспективного хозяйственного освоения и там, где плотность наблюдательной сети недостаточна для данного вида наблюдений.

5.2.4 Объекты по месту осуществления наблюдений определяются требованиями [1].

5.3 Порядок открытия, закрытия, переноса стационарных пунктов ионосферных наблюдений

5.3.1 Организация новых наблюдательных подразделений ионосферной наблюдательной сети, СП ионосферных наблюдений осуществляется в соответствии с РД 52.04.567 (раздел 9).

5.3.2 Закрытие наблюдательных подразделений ионосферной наблюдательной сети, СП ионосферных наблюдений осуществляется в соответствии с РД 52.04.567 (раздел 10).

5.3.3 Перенос наблюдательных подразделений ионосферной наблюдательной сети, СП ионосферных наблюдений осуществляется в соответствии с РД 52.04.567 (раздел 11).

5.4 Документация стационарных пунктов ионосферных наблюдений

5.4.1 Документация СП ионосферных наблюдений состоит из:

технической документации;
хозяйственно-финансовой документации;
организационно-оперативной документации;
нормативной документации.

5.4.2 К технической документации СП ионосферных наблюдений относятся:

учетная карточка СП ионосферных наблюдений;
техническое дело СП ионосферных наблюдений;
руководства по эксплуатации, схемы и технические паспорта;
формуляры основного и электрического оборудования и средств связи.

5.4.3 Учетная карточка СП ионосферных наблюдений содержит основные текущие данные СП ионосферных наблюдений: название, синоптический индекс, координаты, разность между местным и московским временем, адрес, средства связи, характеристики служебных помещений и др.

Учетная карточка СП ионосферных наблюдений составляется в четырех экземплярах: первый экземпляр хранится в СП ионосферных наблюдений, второй — в УГМС, третий — в Росгидромете, четвертый — в ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД».

5.4.4 Техническое дело СП ионосферных наблюдений представляет собой журнал, в который записываются все необходимые сведения о СП ионосферных наблюдений, ведется его история, включая изменения в штате, и заносятся сведения об инспекторских осмотрах, поверках и испытаниях технических средств.

Техническое дело ведется в двух экземплярах: первый (основной) хранится в СП ионосферных наблюдений, второй — в УГМС.

5.4.5 Хозяйственно-финансовая документация СП ионосферных наблюдений включает инвентарные описи имущества СП ионосферных наблюдений и архива в соответствии с перечнем оборудования.

5.4.6 К организационно-оперативной документации СП ионосферных наблюдений относятся:

технические журналы эксплуатации и регистрации всех видов работ;
организационно-оперативные журналы регистрации расхода электроэнергии, трафика канала связи, сдачи дежурств и т.д.;
планы профилактического технического обслуживания и текущего ремонта.

В техническом журнале эксплуатации и регистрации всех видов работ, производимых на СП ионосферных наблюдений, отмечают все неисправности и вносят замечания о работе технических средств, а также сведения о проведении ремонтных и регламентных работ, контрольных или сравнительных наблюдений. Журнал ведется ежедневно.

5.5 Требования к техническим средствам и оборудованию, необходимым для проведения наблюдений

5.5.1 К техническим средствам и оборудованию, необходимым для проведения ионосферных наблюдений, относятся технические средства и оборудование, расположенные по месту осуществления работ (оказания услуг), принадлежащие юридическому лицу (индивидуальному предпринимателю) на праве собственности или ином законном основании и соответствующие установленным требованиям для выполнения работ (оказания услуг).

5.5.2 К применению допускаются приборы и оборудование, а также средства измерений утвержденного типа, прошедшие поверку в соответствии с положениями Федерального закона № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», а также обеспечивающие соблюдение установленных законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений обязательных требований, включая обязательные метрологические требования к измерениям, обязательные метрологические и технические требования к средствам измерений и обязательные требования, установленные законодательством Российской Федерации о техническом регулировании [2].

5.5.3 Для осуществления работ (оказания услуг) в сфере ионосферных наблюдений, использующих радиочастоты, необходимы разрешение Государственной комиссии по радиочастотам на использование радиочастот или радиочастотных каналов и экспертное заключение о соответствии уровня электромагнитных излучений гигиеническим нормативам санитарного законодательства Российской Федерации, полученное в установленном порядке в органах, имеющих действующий аттестат аккредитации на выполнение данного типа работ.

5.6 Требования к квалификации работников, осуществляющих ионосферные наблюдения, сбор, обработку, хранение, предоставление и распространение информации и информационной продукции, полученной в результате проведения ионосферных наблюдений

5.6.1 Руководящие ионосферными наблюдениями работники должны иметь высшее профессиональное образование по специальности «Гидрометеорология», «Прикладная гидрометеорология» или высшее профессиональное образование в области физико-математических, естественных наук, техники и технологии; профессиональную переподготовку по направлению профессиональной деятельности; стаж работы не менее 3 лет в области эксплуатации наземного гелиогеофизического оборудования.

5.6.2 Требования к работникам, осуществляющим ионосферные наблюдения, устанавливаются в соответствии с [1].

5.7 Требования к хранению, производству, предоставлению и распространению информации и информационной продукции, полученной в результате проведения ионосферных наблюдений

5.7.1 Ионосферная информация хранится в специально созданных базах данных. Срок хранения информации не ограничен.

5.7.2 Ионосферная информация предоставляется с точным указанием места и времени наблюдения.

5.7.3 Лица, занимающиеся гелиогеофизической деятельностью, в случае объявления чрезвычайной ситуации обязаны в порядке, установленном уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти, незамедлительно предоставлять в федеральный орган исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях информацию о гелиогеофизических характеристиках окружающей среды.

5.7.4 Информационная продукция производится по методикам, утвержденным федеральным органом исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях.

5.7.5 Распространению подлежит только информационная продукция, регламентированная в методиках, утвержденных федеральным органом исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях.

6 Метод вертикального радиозондирования ионосферы

6.1 Принцип реализации метода

6.1.1 Суть метода ВЗ состоит в измерении времени распространения посланных вертикально вверх и вернувшихся обратно коротких радиоимпульсов с приемлемой степенью точности.

6.1.2 В основе метода ВЗ лежит эффект резонанса между частотой падающей (снизу) на ионосферу электромагнитной волны, испущенной ионозондом, и частотой плазменных колебаний, возбуждаемых ею в ионосфере, в которой существуют в заметных количествах не только ионы, но прежде всего свободные электроны. В силу того, что последние значительно легче массивных ионов, они гораздо эффективнее, нежели ионы, взаимодействуют с радиосигналами.

6.1.3 В результате ВЗ определяют действующие высоты сигналов h' для каждой частоты f — условные высоты отражения от ионосферы радиосигналов, определяемые по времени задержки между передачей и приемом отраженных от ионосферы сигналов при вертикальном падении в предположении, что скорость распространения сигнала постоянна и равна скорости света в вакууме.

Так как в действительности скорость распространения сигналов в ионосфере меньше скорости света (из-за их взаимодействия с заряженными частицами), h' всегда превышает истинную высоту h. Это превышение тем больше, чем выше концентрация заряженных частиц в ионосфере и, соответственно, сильнее ее влияние на распространяющиеся в ней сигналы.

6.2 Требования к местам проведения наблюдений методом вертикального радиозондирования

При проведении ионосферных наблюдений методом ВЗ требуется организовать СП ионосферных наблюдений. Земельный участок СП ионосферных наблюдений должен позволять разместить на нем антенно-фидерный комплекс ионозонда ВЗ и ионосферный павильон площадью не менее 45 м2, предназначенный для размещения обслуживающего персонала и измерительной аппаратуры [1].

6.3 Средства наблюдения ионосферы методом ВЗ

6.3.1 Технические средства и оборудование, необходимые для проведения ионосферных наблюдений методом вертикального радиозондирования

К техническим средствам и оборудованию, необходимым для проведения ионосферных наблюдений методом ВЗ, относится ионозонд ВЗ ионосферы, подключенный к антенно-фидерному комплексу (АФК) [1].

6.3.2 Наземная станция вертикального радиозондирования «Парус-А»

6.3.2.1 Назначение ионозонда «Парус-А»

Станции ВЗ ионосферы наземные «Парус-А» (далее — ионозонды «Парус-А») предназначены для измерений времени задержки радиоимпульса, импульсного напряжения переменного тока, а также для отображения результатов измерений и расчетных значений.

Продуктом работы ионозонда является высотно-частотная характеристика ионосферы (ионограмма), которая в зависимости от ее качества и степени детальности обработки может дать информацию о состоянии основных ионосферных слоев и областей (F2, F1, E, Es), о высотном профиле концентрации электронов в ионосфере, о параметрах, определяющих условия распространения радиоволн. Правильная и максимально полная обработка ионограмм является важным этапом цепочки получения геофизической и радиофизической информации при ионосферном радиозондировании.

Ионозонд обеспечивает решение следующих задач:

определение частотной зависимости действующих высот отраженных ионосферой сигналов (ионограмм ВЗ);
автоматическое построение высотного профиля электронной концентрации ионосферы Ne(h);
автоматическое формирование стандартных телеграмм с измеренными параметрами ионосферы;
определение частотной зависимости действующих расстояний между искусственным спутником Земли (ИСЗ) и наземной станцией ВЗ (трансионограммы);
организацию базы данных ионосферных измерений;
подготовку данных для передачи потребителям по протоколу FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов) по сети Интернет.

6.3.2.2 Принцип действия

Принцип действия ионозонда, иногда именуемого станцией ВЗ ионосферы (далее — станция ВЗ), состоит в генерировании импульсного сигнала 100-микросекундной длительности, с заполнением несущей частотой от 1 до 20 МГц, излучаемого АФК, не входящим в состав ионозонда, и измерении времени задержки этого сигнала после его отражения от слоев ионосферы.

Ионозонд состоит из:

импульсного генератора;
широкополосного передатчика с передающей антенной (далее — передающая система);
приемного устройства с приемной антенной (далее — приемная система);
преобразователя сигналов;
блока индикатора.

Генератор возбуждает короткие прямоугольные радиоимпульсы (от 50 до 200 мкс), несущая которых меняется с частотой, как правило, в пределах от 1 до 20 МГц. Они усиливаются в широкополосном передатчике и излучаются вертикально вверх. Синхронно с перестройкой частоты широкополосного передатчика перестраиваются и входные каскады приемного устройства, настроенные на ту же частоту, что и широкополосный передатчик. В блоке преобразователя сигналов частоты формируются высотные и частотные метки. В блоке индикатора эти метки смешиваются с отраженными сигналами, в результате чего возникает панорамное изображение ионосферы — ее высотно-частотная характеристика.

По условиям эксплуатации ионозонды удовлетворяют требованиям группы 2 по ГОСТ 22261 с диапазоном рабочих температур от 10 °C до 35 °C, относительной влажностью воздуха 80% при температуре 25 °C.

Внешний вид ионозондов представлен на рисунках 1 - 4.

6.3.2.2 Принцип действия

Рисунок 1 — Внешний вид РПУ (модификация 1)

6.3.2.2 Принцип действия

Рисунок 2 — Внешний вид РПУ (модификация 2)

6.3.2.2 Принцип действия

Рисунок 3 — Внешний вид РПДУ

6.3.2.3 Состав ионозонда «Парус-А»

Конструктивно ионозонды выполнены в виде функциональных блоков: радиоприемного устройства (РПУ), радиопередающего устройства (РПДУ), комплекса управления (КУ) и комплекса обработки ионограмм (КОИ). РПДУ представляет собой моноблок, выполняющий функции передатчика. РПУ представляет собой модульную конструкцию, выполненную в стандарте «Евромеханика», и имеет две конструктивные модификации. В первой модификации управление ионозондом осуществляется от персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ), встроенной в РПУ. При этом монитор, клавиатура и манипулятор «мышь» подключены к РПУ снаружи. Во второй модификации управление ионозондом осуществляется от ПЭВМ, которая в целом конструктивно не входит в блок РПУ.

6.3.2.4 Характеристики радиопередающего устройства

Технические и метрологические характеристики РПДУ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика	Значение
Диапазон рабочих частот, МГц	От 1 до 20
Импульсная мощность излучения, кВт	Не менее 10
Средняя мощность излучения, Вт	От 45 до 75
Потребляемая мощность, не более, Вт	600
Абсолютная погрешность частоты заполнения излучаемого радиоимпульса, кГц	+/- 5
Режим работы — круглосуточный, сеансами и непрерывный, длительность сеанса:
в режиме ВЗ, не более, с	30
в режиме ТИЗ и ОТИЗ, не более, с	7

6.3.2.5 Характеристики радиоприемного устройства

Технические и метрологические характеристики РПУ приведены в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика	Значение
Уровень собственных шумов приемника, дБ·Гц/Вт	-185
Диапазон рабочих частот, МГц	От 1 до 20
Диапазон аттенюации по входу РПУ ступенчатый, дБ, не менее	30,0
Погрешность коэффициентов усиления каналов радиоприемного устройства не превышает:
по амплитуде, дБ	0,5
по фазе, градус	1,0
Динамический диапазон, дБ, не менее	110,0
Точность привязки к системе GPS и ГЛОНАСС, мкс	1,0

6.3.2.6 Антенно-фидерный комплекс ионозонда «Парус-А»

АФК представляет собой приемную и передающую антенны и фидера, соединяющие антенны и ионозонд. Антенное поле для установки АФК ионозонда «Парус-А» в существующей комплектации имеет размеры 125x75 м2. Ориентация главной оси антенны имеет угол плюс 45° или минус 45° к направлению на магнитный полюс.

Излучение и прием сигналов на ионозонде «Парус-А» производятся либо на совмещенной приемо-передающей антенне, либо (для разделения ионных компонент) — на раздельных передающей и приемной антеннах. В первом случае полотно антенны формируется из антенного канатика сечением не менее 10 мм2 в виде двух встроенных друг в друга и расположенных в одной плоскости большого и малого вертикальных ромбов, растянутых на одной центральной мачте высотой 27 м и двух боковых мачтах высотой 14 м. Активное нагрузочное сопротивление составляет 600 Ом. Для согласования антенны с 75-омным выходным каскадом передатчика ставятся два согласующих трансформатора (75/600 Ом). Большой ромб предназначен для работы в диапазоне частот от 1 до 5 МГц, малый ромб — в диапазоне от 5 до 20 МГц. В случае работы ионозонда на совмещенную приемо-передающую антенну для предотвращения проникновения мощных импульсов передатчика в приемный тракт ионозонда на его входе ставится лампа-ключ.

Для разделения обыкновенной и необыкновенной компонент сигналов, отражающихся от ионосферы, приемную антенну располагают отдельно от передающей. В этом случае большой и малый вертикальные ромбы, описанные выше, используются в качестве передающей антенны, а приемная антенна представляет собой либо расположенные перпендикулярно друг другу две вертикальные дельты с высотой центральной мачты 22 м, либо два скрещенных диполя. В последнем случае антенное полотно растягивается на одной центральной и четырех боковых мачтах высотой по 6 м. Расстояние между центральной и боковыми мачтами составляет 8 м. Приемная антенна устанавливается на одном антенном поле с передающей антенной. Внешний вид АФК с совмещенной приемо-передающей антенной, изготовленного из композитных материалов, расположенного на зональной гидрометеорологической обсерватории (ЗГМО) «Бор» (Подкаменная Тунгуска), приведен на рисунке 4.

6.3.2.6 Антенно-фидерный комплекс ионозонда "Парус-А"

Рисунок 4 — Внешний вид АФК для ионозонда «Парус-А»

6.3.2.7 Комплекс управления

КУ обеспечивает решение следующих задач:

автоматическое обнаружение сигналов ВЗ с очисткой поля ионограммы от помех;
отображение результатов цифровой обработки, полученных в процессе радиозондирования ионосферы, на экране монитора;
поиск и обеспечение работы ионозонда на частотах с минимальным уровнем помех в заданных частотных поддиапазонах;
автоматическая обработка обнаруженных сигналов ВЗ с выделением и классификацией магнитоионных компонент;
возможность запуска, изменение режимов работы ионозонда, модернизацию функционального программного обеспечения и передачу данных радиозондирования ионосферы по каналам связи, совместимым с сетью Internet.

6.3.2.8 Комплекс обработки ионограмм

КОИ состоит из двух модулей: модуля операторской (стандартной) обработки ионограмм и модуля автоматического распознавания и анализа ионограмм. Модуль операторской (интерактивной) обработки ионограмм обеспечивает обработку и представление результатов радиозондирования ионосферы в соответствии с действующими стандартами обмена ионосферными данными, автоматическое построение профиля электронной концентрации ионосферы, определение его параметров с формированием стандартных телеграмм, выделение мод распространения сигналов.

Модуль автоматического распознавания и анализа ионограмм предназначен для выполнения следующих основных задач:

чтение выходных данных ионозонда «Парус-А», поступающих в соответствующий каталог локального FTP-сервера, в исходном формате;
контроль достоверности входных данных и запись частично декодированной информации в локальную или удаленную базу данных;
формирование входного файла программы автоматической обработки ионограмм;
запуск внешней программы автоматической обработки данных;
занесение результатов автоматической обработки в базу данных;
формирование выходных данных («телеграмм») в формате «IONKA»;
отправка сформированных «телеграмм» на удаленный FTP-сервер.

Пример ионограммы, зарегистрированной ионозондом «Парус-А», и результаты ее обработки представлены на рисунке 5.

6.3.2.8 Комплекс обработки ионограмм

Рисунок 5 — Ионограмма ионозонда «Парус-А»

В программном обеспечении (ПО) ионозонда «Парус-А» всемирное время обозначено UT, что сохранено при демонстрации продуктов работы ионозонда.

6.3.2.9 Подготовка к работе ионозонда «Парус-А»

Ионозонд «Парус-А» предназначен для работы в стационарных помещениях (допустимый диапазон температур воздуха в помещениях от 10 °C до 40 °C при относительной влажности воздуха до 80%).

Соединение приемника и усилителя мощности осуществляется следующим образом: кабель управления со стороны приемника подключается к разъему «УПР РПУ», а со стороны усилителя мощности — к разъему «УПР»; экран кабеля управления со стороны усилителя мощности должен быть обязательно подключен к корпусу усилителя; кабель зондирующего сигнала стороной с защелкивающимся разъемом типа «LEMO» подключается к разъему «XW4-ZS» приемника, стороной с резьбовым разъемом — к разъему «ВЧ» усилителя мощности.

Для соединения составных частей ПЭВМ необходимо: снять верхнюю и нижнюю задние крышки каркаса приемника, для чего открутить крепящие винты; снять фиксатор кабелей, для чего открутить два винта на боковой стенке с внутренней стороны; подключить 4 кабеля к соответствующим разъемам на задней стенке ПЭВМ — для дисплея, клавиатуры, манипулятора «мышь» и системного блока внешней ПЭВМ; вставить кабели в соответствующие прорези фиксатора и закрепить фиксатор; установить на место задние крышки каркаса приемника.

Для соединения приемника и ПЭВМ необходимо проверить после транспортировки и при необходимости подключить два кабеля на передней панели каркаса приемника к разъемам «USB» блока «Б-002» и «RS-232» блока «Б-001»; проверить и при необходимости соединить кабелями на передней панели каркаса приемника разъемы «XW2-IS» или «XW3-IS» блока «Б-002» с разъемом «IS» блока «Б-003». Выходы «XW2-IS» и «XW3-IS» равнозначны и используются оба в 8-канальном варианте приемника.

Приемные антенны подключаются к разъемам «Вх.1 — Вх.4» приемника, передающая антенна подключается к разъему усилителя мощности. Передающие антенны подключаются к выходам РПДУ «Б.РОМБ» и «М.РОМБ».

Разъемы, не оговоренные выше, используются при настройке и отладке программ и в процессе работы не используются.

Все кабели питания компьютера, приемника и усилителя мощности должны быть подсоединены к аппаратуре и подключены к сети 220 В, 50 Гц через блок бесперебойного питания. Включение питания осуществляется в последовательности: компьютер, приемник, усилитель мощности.

Компьютер включается нажатием на выключатель «ON/OFF» на блоке «Б-004». После включения питания приемника на этом переключателе должен светиться индикатор. После включения питания должен работать вентилятор. Категорически запрещается эксплуатация приемника с неработающим вентилятором!

Далее осуществляется автоматическая загрузка программ. В исправном приемнике должен светиться индикатор выключателя, на индикаторе «РЕЖИМ» блока «Б-002» промелькнет индикация «ЗГ» и установится индикация «ОС» — останов, должны мигать блочные индикаторы «1 — 4», «9». Красный индикатор «НЕИСПР.» на блоке «Б-001» должен погаснуть.

После включения питания ионозонд готов к работе.

Дальнейшие действия по управлению аппаратурой осуществляются в соответствии с инструкцией оператора с клавиатуры ПЭВМ.

На передней панели блока «Б-002» приемника расположена кнопка «СБРОС». Ее нажатие осуществляет перезапуск программы микропроцессора приемника, обеспечивая исходное состояние, эквивалентное состоянию после включения питания. При сбоях и зависаниях программы как приемника, так и ПЭВМ, а также после включения питания необходимо пользоваться этой кнопкой. После нажатия кнопки «СБРОС» приемник и усилитель мощности отключены.

Для выключения питания необходимо:

выполнить соответствующие действия, указанные в инструкции оператора по остановке работы программы и корректному выходу из нее;
нажать кнопку «СБРОС» на блоке «Б-002»;
выключить усилитель мощности;
перевести переключатель «СЕТЬ» на блоке питания приемника «087.360» в положение «0». При этом вся индикация должна погаснуть. Светодиодный индикатор «USB» будет светиться всегда, если к приемнику подсоединен включенный компьютер;
компьютер выключается нажатием на выключатель «ON/OFF» на блоке «Б-004»;
выключить источник бесперебойного питания в соответствии с инструкцией, входящей в комплект к источнику бесперебойного питания.

В случае отключения электроэнергии источник бесперебойного питания переходит в режим работы от внутреннего аккумулятора (индикации и звуковые сигналы источника бесперебойного питания в случае отключения электроэнергии указаны в инструкции к источнику бесперебойного питания). В таком режиме источник бесперебойного питания может работать не более 5 мин.

Для включения питания усилителя мощности необходимо:

тумблер «АНТ-ЭКВ» установить в положение «ЭКВ»;
включить тумблер «СЕТЬ» и нажать кнопку «РУЧН. ВКЛ». При этом должен загореться светодиод «БП»;
включить тумблер «4кВ ВКЛ». Через 3 мин после включения стрелка микроамперметра «Ua» должна установиться на делении от 37 до 38 мкА;
шлиц потенциометра «РЕГ. ВЫХ» установить в крайнее левое положение. С пульта электронно-вычислительной машины (ЭВМ) дать команду на зондирование на фиксированных частотах, при этом параметры импульса должны быть следующими: длительность 100 мкс; частота запуска 50 Гц;
плавно установить шлиц потенциометра «РЕГ. ВЫХ» в крайнее правое положение;
установить тумблер «АНТ-ЭКВ» в положение «АНТ» и дать команду на зондирование по всему частотному диапазону;
по окончании проверки все органы управления вернуть в исходное положение;
при эксплуатации РПДУ включение и выключение блока, задание режима работы осуществляет ЭВМ. Тумблеры «СЕТЬ» и «4кВ ВКЛ» устанавливаются в положение «Включено», шлиц потенциометра «РЕГ. УСИЛ» — в крайнее правое положение. При необходимости производится регулировка уровня выходной мощности РПДУ. При работе на совмещенную приемо-передающую антенну тумблер «ППА» устанавливается в положении «Включено».

Аварийное выключение усилителя мощности производится автоматически, во всех других случаях — тумблером «СЕТЬ».

РПДУ БЕЗ НАГРУЗКИ НЕ ВКЛЮЧАТЬ!

Во время грозы и при других экстремальных условиях необходимо:

произвести отключение аппаратуры тумблером «СЕТЬ»;
в случае работы с разнесенными антеннами необходимо отключить выходы приемных антенн, подключенные к разъемам «Вх.1 — Вх.4» приемника, и отключить вход передающей антенны, подключенный к усилителю мощности;
в случае работы с совмещенной антенной необходимо отключить вход антенны, подключенный к усилителю мощности;
отключить от разъема «ANT.GPS» блока «Б-001» вход.

6.3.2.10 Меры безопасности при работе с РПДУ

К эксплуатации РПДУ допускаются лица, обладающие соответствующей квалификацией и ознакомленные с инструкцией по эксплуатации и программой наблюдений.

В блоке РПДУ имеются цепи с напряжением 220 В, минус 120 В, +950 В и +3700 В. Для предупреждения несчастных случаев и электрических повреждений РПДУ при его эксплуатации и ремонте необходимо соблюдать следующие правила:

не вскрывать блок РПДУ и не производить замену элементов, подключение и отключение кабелей и шины заземления при включенном РПДУ;
при обнаружении отказов в работе РПДУ немедленно выключить напряжение питания, выяснить и устранить неисправность;
при проведении ремонтных работ проверить наличие остаточных напряжений на конденсаторах фильтров выпрямителей и при необходимости разрядить их специальным разрядником, в первую очередь это относится к ИП3700 и ИП950;
при ремонте РПДУ тумблер «+4 кВ ВКЛ» включать только при необходимости, во всех остальных случаях, особенно при проверках в верхней части РПДУ, выключать;
при ремонте источника питания (ИП) не работать с заземленными измерительными приборами;
во время работы стоять на резиновом коврике;
работая с высоким напряжением, все замеры производить одной рукой, другую руку держать за спиной или в кармане;
РАБОТА С ОТКРЫТЫМ БЛОКОМ РАЗРЕШАЕТСЯ ПРИ НАЛИЧИИ В ПОМЕЩЕНИИ НЕ МЕНЕЕ ДВУХ ЧЕЛОВЕК;
недопустимо размещать РПДУ в помещении с большой влажностью и температурой выше 30 °C;
в помещении должна быть шина общего заземления;
длина коаксиальной линии от РПДУ до антенны должна быть как можно короче;
земляная клемма приемника должна быть подключена к земляной шине помещения.

6.3.3 Ионозонд CADI

6.3.3.1 Назначение ионозонда CADI

На высокоширотном сегменте сети ВЗ ионосферы Росгидромета используются комплексы ВЗ ионосферы CADI (далее — ионозонды CADI) (Canadian Advanced Digital Ionosonde). Измеряемые параметры: фаза, амплитуда, временная задержка отраженных сигналов (высота) в зависимости от излучаемой частоты. Ионозонд CADI имеет в своем составе один радиоприемник, но конфигурация ионозонда позволяет одновременно работать с четырьмя радиоприемниками. При конфигурации ионозонда CADI с четырьмя приемниками возможно измерение углов прихода и поляризации отраженных сигналов.

6.3.3.2 Состав ионозонда CADI

Ионозонд CADI представляет собой модульную систему, состоящую из следующих основных блоков: персонального промышленного компьютера с установленной операционной системой Linux и программным обеспечением, контроллера/приемника, блока радиопередатчика, приемника сигналов навигационных спутников с антенной (рисунок 6), антенно-фидерного комплекса (рисунок 7). Основные характеристики ионозонда CADI представлены в таблице 3.

6.3.3.2 Состав ионозонда CADI

1 — персональный компьютер с установленной операционной системой Linux и программным обеспечением;

2 — блок контроллера/приемника;

3 — блок радиопередатчика;

4 — приемник сигналов GPS.

Рисунок 6 — Внешний вид ионозонда CADI

6.3.3.2 Состав ионозонда CADI

1 — мачтовое устройство; 2 — наклонная часть полотна; 3 — горизонтальная часть полотна; 4 — оттягивающая опора; 5 — поддерживающая опора; 6 — опора с согласованной нагрузкой;	7 — снижение; 8 — канат подъемный; 9 — анкер; 10 — оттяжка; 11 — громоотвод; 12 — светоограждение.

Рисунок 7 — АФК ионозонда CADI

Таблица 3

Основные характеристики ионозонда CADI

Характеристика	Значение
Импульсная мощность, Вт	600
Средняя мощность, Вт	25
Рабочий частотный диапазон, МГц	От 1 до 20
Длительность импульсов, мкс	40
Развертка по частоте, ед	100, 200, 400
Шаг развертки	Линейный или логарифмический
Метод генерации частоты	Прямой цифровой синтез
Диапазон рабочих высот, отражаемых на ионограмме, км	От 90 до 1020
Разрешение по высоте, км	6
Импульсная последовательность	7 — 13-импульсная кодовая последовательность Баркера или одиночный импульс
Требования по питанию:
напряжение сети, В	110/220
частота, Гц,	50/60
мощность, ВА	350

6.3.3.3 Принцип действия

При включении ПО ионозонда CADI считывает настройки оборудования из файла конфигурации, такие как: периодичность зондирования, развертку по частоте, частотный диапазон и другие. В указанные в файле промежутки времени с ПЭВМ отправляются соответствующие команды и настройки в блок контроллера/приемника. Связь ПЭВМ с блоком контроллера/приемника осуществляется через USB порт. Блок контроллера/приемника выполняет запрошенные команды и формирует последовательности зондирующих импульсов. Частота зондирующих импульсов формируется синтезатором частот методом прямого цифрового синтеза.

Данный метод обеспечивает мгновенную перестройку частоты и фазы зондирующих сигналов. Помимо этого, синтезатор частот генерирует опорную частоту гетеродина приемника.

Сформированная последовательность зондирующих импульсов поступает на вход блока передатчика. Блок передатчика содержит несколько полупроводниковых усилителей мощности со схемой контроля коэффициента стоячей волны. Выходная импульсная мощность блока составляет 600 Вт. Применение кодовой импульсной последовательности дает увеличение эквивалентной мощности излучения на 11 дБ, т.е. в 13 раз. Усиленные зондирующие радиоимпульсы с выхода передатчика посредством передающей антенны излучаются вертикально в направлении ионосферы.

Отраженный сигнал принимается приемной антенной и поступает по фидерной линии на вход блока контроллера/приемника. Приемник комплекса служит для регистрации эхо-сигнала и его аналого-цифрового преобразования. Приемник собран по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием частоты. Сигнал на промежуточной частоте подвергается квадратурной обработке и оцифровывается двухканальным аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Оцифрованный сигнал передается на ПЭВМ для последующей обработки, визуализации и хранения. В результате обработки зарегистрированных эхо-сигналов формируется ионограмма.

Для синхронизации всех процессов комплекса по времени используется встроенный сервер времени, организованный на ПЭВМ CADI. В качестве опорных часов сервера применяется приемник сигналов GPS с внешней выносной антенной.

6.3.3.4 Антенно-фидерный комплекс ионозонда CADI

АФК представляет собой два широкополосных «дельта-полотна», расположенных друг относительно друга под углом 90° (рисунок 7). Одна дельтаобразная антенна является приемной, другая — передающей.

Каждое «дельта-полотно» состоит из двух наклонных и двух горизонтальных частей полотна. Один конец наклонной части полотна крепится к мачте высотой 33,8 м с помощью подъемного каната. Второй конец наклонной части полотна жестко крепится на оттягивающей опоре. Оттягивающая опора оттягивается двумя оттяжками, прикрепленными к анкерам. Горизонтальная часть полотна с помощью каната крепится к мачте на высоте 2,4 м. Другим концом горизонтальная часть полотна жестко крепится к оттягивающей опоре.

Верхние части двух наклонных вибраторов подключаются к согласованной нагрузке 600 Ом. Нижние части наклонных вибраторов соединяются с концами вибраторов горизонтальных частей полотна. Вторые концы горизонтальных вибраторов подключаются к согласующему высокочастотному трансформатору, обеспечивающему согласование симметричного тракта с волновым сопротивлением 600 Ом с несимметричным трактом фидерной линии с волновым сопротивлением 50 Ом.

В антенне обеспечивается однонаправленное излучение. Диаграмма направленности ориентирована вертикально вверх относительно поверхности земли.

6.3.3.5 Комплекс управления

Управление ионозондом CADI полностью осуществляется ПО, установленным на ПЭВМ. ПО состоит из файлов конфигурации системы и исполняемых файлов. Настройки комплекса хранятся в четырех файлах конфигурации: location.ini, cadischd.ule, cadi.defaults и *.def. В файлах указывается системная информация: название и местоположение станции, режим и расписание излучения, настройки приемника и передатчика, длительность импульсной последовательности излучения, диапазон рабочих высот и другие настройки.

Исполняемые файлы предназначены для выполнения работ по конфигурации системы в соответствии с указанными настройками, по диагностированию ионозонда, по переводу ионозонда в режим зондирования ионосферы и по регистрации принимаемых сигналов.

6.3.3.6 Комплекс обработки ионограмм

Для автоматизированной обработки ионограмм используется специализированное ПО, позволяющее:

визуализировать первичные цифровые файлы ионограммы в формате *.md4;
проводить обработку ионограммы и запись результатов обработки в базу данных (БД).

Внешний вид окна программы представлен на рисунке 8. Работа с ПО автоматизированной обработки осуществляется в соответствии с Руководством оператора ионозонда CADI.

6.3.3.6 Комплекс обработки ионограмм

Рисунок 8 — Программа автоматизированной обработки ионограмм ВЗ ионозонда CADI

6.4 Мероприятия по обеспечению безопасности труда в СП ионосферных наблюдений, оборудованном ионозондом

6.4.1 Все лица, проводящие техническое обслуживание, ремонт ионозондов и АФК, должны пройти проверку знаний по правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей [3] и иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже III группы.

6.4.2 Перед началом эксплуатации устройств СП ионосферных наблюдений необходимо изучить руководства по эксплуатации этих устройств.

6.4.3 Для обеспечения безопасности при работе с ионозондом и с контрольно-испытательной аппаратурой необходимо:

содержать в порядке рабочее место;
иметь достаточную освещенность рабочего места;
убедиться в наличии на месте испытаний штепсельных розеток и сети 220 В 50 Гц;
иметь исправные сетевые шнуры у всех измерительных приборов;
заземлить прибор, контрольно-измерительную аппаратуру и измерительные приборы;
проводить стыковку и расстыковку разъемов только при выключенном напряжении;
проверить правильность маркировки состыкованных разъемов и правильность сборки схемы в соответствии со схемой соединений;
производить смену сгоревших или неисправных предохранителей в измерительных приборах при выключенном напряжении сети;
при проведении ремонтных работ с передатчиком, в котором могут быть каскады с источниками высоковольтных напряжений, следует руководствоваться разделом руководства по эксплуатации, касающимся данного блока.

6.4.4 Не разрешается производить включение ионозондов, если климатические условия в помещении, где они установлены, не удовлетворяют требованиям руководства по эксплуатации.

6.4.5 Категорически запрещается производить эксплуатацию ионозонда при неисправной системе электрической блокировки, обеспечивающей отключение цепей высокого напряжения при вскрытии устройств.

6.4.6 Подключение устройств ионозонда к сети переменного тока допускается только специальными кабелями, входящими в комплект поставки ионозонда. Включение кабелей питания производится при выключенном рубильнике сетевого напряжения в помещении, где установлен ионозонд.

6.4.7 Включение сетевого кабеля передатчика ионозонда необходимо производить в соответствии с обозначениями на вилке кабеля и на розетке.

6.4.8 Подключения и отключения штепсельных разъемов устройств ионозонда должны производиться при полном снятии питающего напряжения путем отключения кабеля питания данного устройства от сети 220 В.

6.4.9 Замену предохранителей необходимо производить при полностью отключенной от сети аппаратуре.

6.4.10 При приближении грозы необходимо прекратить все работы, заземлить антенную систему, отключить электропитание ионозонда и перейти в другое (более безопасное во время грозы) помещение.

6.4.11 Наладочные работы с блоками аппаратуры, выдвинутыми или вынутыми из стоек, а также со снятыми крышками (кожухами) должны производиться не менее чем двумя лицами с соблюдением следующих мер предосторожности:

подключение вынутых блоков к стойкам ионозонда должно производиться путем применения специальных удлинительных кабелей, входящих в комплект ионозонда;
вынимать и вставлять блоки, а также производить подключение и отключение удлинительных кабелей и разъемов отдельных элементов схемы разрешается только при полностью выключенном ионозонде;
необходимо помнить, что даже после выключения ионозонда на конденсаторах фильтров выпрямителей может присутствовать значительное остаточное напряжение, опасное для жизни. Наибольшую опасность в этом отношении представляют блоки радиопередающих устройств;
при наладке включенных блоков аппаратуры следует помнить, что в них имеется напряжение переменного тока 220 В — опасное для жизни человека, а в радиопередающих и индикаторных устройствах — постоянное напряжение до нескольких киловольт, являющееся источником повышенной опасности. Напряжение сети 220 В может присутствовать даже в том случае, если сам блок выключен, но шланг питания стойки, из которой он вынут, включен в электрическую сеть;
наладка и ремонт блоков с применением пайки должны выполняться только при полностью отключенной от сети аппаратуре.

6.4.12 При работе с радиопередающими устройствами ионозондов следует учитывать, что элементы этих устройств находятся под высоким напряжением постоянного тока, представляющим повышенную опасность для человека. Напряжение на конденсаторах фильтра высоковольтного выпрямителя может сохраняться даже после выключения передатчиков.

6.4.13 В ионозондах высокое напряжение на конденсаторах высоковольтного выпрямителя может сохраняться до трех суток, поэтому конденсаторы нужно разрядить с помощью специального разрядного устройства каждый раз после открывания корпуса передатчика.

6.4.14 При подключении к радиопередатчику ионозонда эквивалента антенны необходимо следить за тем, чтобы корпус эквивалента антенны был надежно соединен с корпусом ионозонда.

6.4.15 При ремонте и наладке индикаторных устройств следует иметь в виду, что в них присутствует напряжение постоянного тока от 100 до 12000 В, подаваемое на электро-лучевую трубку индикатора (где она имеется).

6.5 Обработка ионограмм ВЗ

6.5.1 Ионосферные характеристики, определяемые по ионограммам ВЗ

6.5.1.1 Для обработки ионограмм ВЗ используется единая международная методика, прописывающая правила обработки данных наблюдений, которые выработаны при подготовке и проведении двух Международных геофизических годов: первого — в 1957 и 1958 годах, приуроченного к максимуму 11-летнего цикла солнечной активности, и второго — в 1964 и 1965 годах — Международного года спокойного Солнца [4].

6.5.1.2 Обработка данных ВЗ производится с помощью программных комплексов, обеспечивающих как автоматическую, так и интерактивную обработку ионограмм.

6.5.1.3 На ионограммах почти всегда видны несколько похожих друг на друга следов отражений, так называемых «кратников». Такие отражения получаются, когда импульсы проходят от 2 до 3 раз (а иногда и больше) между станцией ВЗ и ионосферой. Действующая высота отражений 2-й (3-й) кратности будет в два (три) раза больше действующей высоты первого отражения. Многократные отражения преобладают в периоды малого поглощения радиоволн в нижней ионосфере (области D).

6.5.1.4 Все числовые характеристики обычно снимаются по отражениям первой кратности, т.е. по основному следу. На рисунке 9 показаны основные частотные и высотные характеристики, которые определяются по ионограмме ВЗ:

6.5.1 Ионосферные характеристики, определяемые по ионограммам ВЗ

fmin — наименьшая частота, при которой наблюдаются следы отражений;
foE — критическая частота O-компоненты области E;
foF1 — критическая частота O-компоненты, отраженной от слоя F1;
foF2 — критическая частота O-компоненты, отраженной от слоя F2;
fxF2 — критическая частота X-компоненты, отраженной от слоя F2;
fbEs — экранирующая частота спорадического слоя Es;
foEs — предельная частота обыкновенной радиоволны, отражающейся от спорадического слоя Es;
ftEs — предельная частота отражения от слоя Es;
h'E — минимальная действующая высота области E;
h'Es — минимальная действующая высота следа отражений от Es, используемая для определения foEs;
h'F — минимальная действующая высота следа отражений O-компоненты от взятой в целом области F;
h'F2 — минимальная действующая высота слоя F2;
hmF2 — рассчитанная программой обработки высота максимума концентрации электронов слоя F2.

Рисунок 9 — Ионограмма ВЗ, полученная на цифровом ионозонде «Парус-А» на СП ионосферных наблюдений «Москва», с высотным профилем плазменных частот f(h)

6.5.1.5 По ионограммам также определяют характеристики:

M3000(F2, F1) — безразмерный коэффициент, показывающий отношение максимально применимой частоты (МПЧ) к критической частоте данного слоя при наклонном падении на расстоянии скачка, равном 3000 км;
типы Es — типы спорадических слоев, по которым классифицируются отражения от Es;
типы F-рассеяния — классификация вида рассеянных отражений.

6.5.2 Типы спорадических слоев Es

6.5.2.1 Существует одиннадцать специальных категорий, по которым классифицируются отражения от спорадических слоев Es. Количество типов, наблюдающихся на одном СП ионосферных наблюдений, обычно меньше. На частотных (f-) и высотных (h-) графиках указываются типы Es наиболее вероятные для данного СП ионосферных наблюдений.

6.5.2.2 Тип c (cusp — пикообразный, с перегибом). Этот тип обычно обнаруживается как след Es, слившийся с отражениями от регулярного E, за исключением симметричного перегиба около foE. В некоторых случаях, когда отклоняющее поглощение велико, часть или весь перегиб могут отсутствовать. Этот тип Es часто мешает определению foE (рисунок 10).