イオンゾンデ

イオンゾンデ、またはチャープサウンダは、電離層を調査するための特別なレーダーです。イオンゾンデの基本的な技術は、1925年にグレゴリー・ブライトとマール・A・テューヴ^{[1]によって発明され、1920年代後半には}エドワード・ビクター・アップルトンを含む多くの著名な物理学者によってさらに開発されました。イオン圏という用語とその派生語の語源は、ロバート・ワトソン・ワットによって提案されました。

イオンゾンデは次のものから構成されます。

• 広範囲に自動的に同調可能な高周波(HF) 無線送信機。通常、周波数範囲は 0.5～23 MHz または 1～40 MHz ですが、通常、スイープは約 1.6～12 MHz に制限されます。
• 送信機の周波数を自動的に追跡できる追跡型 HF 受信機。
• 適切な放射パターンを持ち、垂直上向きに良好に送信し、使用される周波数範囲全体にわたって効率的なアンテナ。
• デジタル制御およびデータ分析回路。

送信機は、HF 周波数範囲のすべてまたは一部を掃引し、短いパルスを送信します。これらのパルスは、100 ～ 400 km (60 ～ 250 マイル) の高さにある電離層のさまざまな層で反射され、そのエコーが受信機で受信され、制御システムによって分析されます。結果は、反射高度 (実際にはパルスの送信と受信の間の時間) と搬送周波数の関係を示すグラフであるイオノグラムの形式で表示されます。

イオンゾンデは、高周波範囲での放送や双方向通信に最適な動作周波数を見つけるために使用されます。

イオノグラムは、イオンゾンデによって生成されたデータの表示です。技術的には、表示に使用するデータをイオノグラムと呼ぶこともありますが、多くの場合、これは単に暗黙的に示されています。これは、周波数に対してプロットされた電離層の仮想高度のグラフです。イオノグラムは、多くの場合、電子密度プロファイルに変換されます。イオノグラムのデータは、宇宙天気現象による地球の電離層の変化を測定するために使用できます。

上記のイオノグラムでは、凡例がそれぞれ「X-」と「X+」の代わりに「Vx-」と「Vx+」と表記されていることがより明確に理解できることに注意してください。これらは、異常な垂直反射を指します。「Vo-」と「Vo+」は通常の反射を指します。通常反射波は、地磁気が存在しないかのように動作します。

ARTISTは、左の表に示す特性パラメータ値を「スケーリング」（推測または計算）するために使用されるソフトウェアプログラムです。ここで示されているバージョンは「5」で、2022年3月時点での最新です。Ion2Pngは、イオノグラム画像を作成するために使用されるソフトウェアプログラムです。

チャープ送信機は、HF無線スペクトルを定期的にスキャンする短波無線送信機です。特定の周波数を監視している場合、信号が通過するとチャープ音が聞こえます ( CWまたはSSBモード)。これらの送信機は、電離層の特性を調べるために使用されるほか、^{[2] 、}地平線を越​​えるレーダーシステムにも使用されます。^[3]

既存の送信機の分析は、SDR技術を使用して行われています。^[4]チャープ送信機をより適切に識別するために、次の表記法が使用されます: <繰り返し率 (秒)>:<チャープ オフセット (秒)>。ここで、繰り返し率は 2 つのスイープ間の時間 (秒単位) であり、チャープ オフセットは 1 時間後に 0 MHz から最初のスイープが行われる時間 (秒単位) です。初期周波数が 0 MHz より大きい場合、オフセット時間は 0 MHz まで直線的に外挿できます。^[2]

• ドゥガレーダー
• イオンゾンデ ユリウスルー
• 無線伝搬ビーコン
• 総電子含有量
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