Abstract
The paper shows the possibility to measure plasma density and its fluctuations in the ionosphere on ultra-small space spacecraft using radiophysical methods that allow determining the characteristics of the medium through which radiation is transmitted. It is assumed that each spacecraft will have a navigational satellite receiver, as well as a device for emitting and detecting a signal at two multiple frequencies in the radio band. With this approach, information on plasma density is contained in the received phase difference. Radio receivers and radio transmitters on satellites constantly exchange radio signals and then it is possible to determine the electron concentration and its fluctuations from the phase shift. The authors obtained numerical estimates of the resulting phase difference for different frequencies from 10 MHz to 10 GHz with typical ionospheric parameters depending on the distance between the satellites. Calculations were also made to determine the maximum distance between satellites at which it is possible to receive a signal, provided that the transmitter power is 2 watts.
Highlights
Принцип измеренийВ основе действия прибора лежит зависимость набега фазы от частоты сигнала f , проходящего через область, заполненную плазмой
Показана принципиальная возможность проводить измерения плотности плазмы и её флуктуаций в ионосфере на сверхмалых космических аппаратах с применением радиофизических методов, позволяющих по свойствам принимаемого излучения определять характеристики среды, через которую проходило излучение
The paper shows the possibility to measure plasma density and its fluctuations in the ionosphere on ultra-small space spacecraft using radiophysical methods that allow determining the characteristics of the medium through which radiation is transmitted
Summary
В основе действия прибора лежит зависимость набега фазы от частоты сигнала f , проходящего через область, заполненную плазмой. Если расстояние между источником сигналов и приёмником известно, то можно определить среднюю концентрацию плазмы вдоль луча распространения по формуле:. При плотности плазмы 105 см 3 концентрацию на этих частотах можно будет определять на расстоянии 100 м и более для 100 МГц. Результаты расчётов показывают, что возможно подобрать частоту f1 так, что при небольших расстояниях между спутниками можно определить среднюю концентрацию плазмы в ионосфере. 2 видно, что если принимать чувствительность приёмника по фазе около 0,025 , то относительное изменение средней плотности плазмы вдоль луча распространения 10% можно будет зафиксировать на расстоянии 1 км и более. 2. Зависимость разницы набега фаз между сигналами с частотой f и частотой 2 f в зависимости от относительного изменения плотности плазмы и расстояния между спутниками при плотности плазмы 105 см−3 и частоте основного сигнала f1 F 100 МГц
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
