В трехмерной постановке разработана модель для описания распространении низкочастотного излучения в волноводе земля-ионосфера. Построена аналитическая модель. Получены закономерности для электромагнитных полей от расположенного в волноводе или в нижней ионосфере СНЧ-источника. Рассматриваются поля в волноводе, ионосфере и подстилающей поверхности земли. Под поверхностью земли решается задача о рассеянии этого излучения на заглубленной сферической неоднородности. Получены аналитические оценки для пустотной и неоднородности с высокой проводимостью. Для рассеянного излучения исследована структура электромагнитного поля над поверхностью земли. Получено сопоставление начального и рассеянного полей в волноводе в зависимости от исходных характеристик СНЧ-источника, глубины залегания и электромагнитных свойств неоднородности и земли. Результаты расчетов сопоставлены с уровнем естественных шумов в волноводе. Сделаны выводы о возможности зондирования слабо заглубленных объектов. Полученный уровень возмущения начального поля оказывается относительно слабым для проведения аэроразведки, но оставляет возможности для идентификации заглубленного объекта с поверхности земли.
The 3D model is developed in order to describe the propagation of low-frequency electromagnetic waves in the earth-ionosphere waveguide. The analytical solution is proposed. The expressions for electromagnetic fields are received for the sources of VLF radiation located in a waveguide or in inferior ionosphere. The electromagnetic fields are considered in a waveguide, ionosphere and under the Earth’s surface. The problem of the radiation scattering by a sub-surface buried spherical inhomogeneity is solved. Analytical estimates are derived for hollow inhomogeneity and for high conductivity inhomogeneity. The electromagnetic field structure for scattering radiation over an earth surface is explored. The influence of the VLF source performances, buried inhomogeneity depth and the electromagnetic properties of the inhomogeneity and the earth on the initial and scattered fields in the waveguide is investigated. The calculation results are compared with the level of natural noise in the waveguide. The conclusions about the possibility of detecting low buried objects are made. The level of initial field perturbation is shown to be quite small for detection of buried object from aeroplane but still enough for identification of buried object from the Earth’s surface.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 25480309