Модельные оценки параметров пассивных радиотехнических систем мониторинга грозовой активности

Рассмотрена задача проектирования системы мониторинга грозовой активности на основе датчиков, оценивающих параметры молниевых разрядов путем приема электромагнитного излучения, формируемого при движении электрического заряда по каналу молнии. Показано, что для обеспечения основных характеристик проектируемых систем мониторинга грозовой активности, таких как вероятность обнаружения, точность определения координат и тока молниевого разряда для выбранной рабочей зоны, может быть использовано математическое моделирование. Предложена модель, позволяющая спроектировать конфигурацию системы, способной обеспечить заданные характеристики посредством получения модельных оценок и их последующего анализа. Созданная модель системы мониторинга грозовой активности применена для оценивания вероятности обнаружения молниевого разряда экспериментальной сетью, развернутой в Санкт-Петербурге.

1. Пономарёв Е. И. Оценка рисков возникновения лесных пожаров в результате гроз на основе гис-ориентированной технологии // География и природные ресурсы. 2011. № 1. С. 150—154.

2. Бабикова Н. Н., Котелина Н. О., Тентюков Ф. Н. Анализ данных о лесных пожарах в республике Коми с помощью excel и python // Вестн. Сыктывкарского университета. Сер. 1. Математика. Механика. Информатика. 2023. № 4(49). С. 29—46.

3. Гайворонский А. Актуальные проблемы молниезащиты ВЛ110-500 кВ // Новости электротехники. 2019. № 1(115). С. 18—23.

4. Сагитов Д. И., Драгова Т. А., Булдакова И. А., Алимов А. В. Противодействие грозовым разрядам на фюзеляже воздушных судов // Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов. Сборник материалов XXV Международной научно-практической конференции. М., 2023. С. 191—193.

5. Малкин Е. И., Чернева В. И., Махлай Д. О., Чернева Н. В., Акбашев Р. Р., Санников Д. В. Дистанционные методы наблюдений за извержениями вулканов Шивелуч и Безымянный // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2023. Т. 43, № 2. С. 141—165.

6. Хегай В. В., Карелин А. В. О связи интенсивности тропических ураганов с грозовой активностью. Взгляд из космоса // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. 2021. Т. 180, № 1. С. 26—32.

7. Аджиева А. А., Шаповалов В. А. Совершенствование прогнозирования и контроля развития опасных явлений погоды с использованием радиолокационных и грозопеленгационных методов на примере отдельного грозового очага // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Естественные науки. 2017. № 1(193). С. 80—88.

8. Аджиева А. А., Кокоева М. Н. Динамический мониторинг данных параметров токов молний на территории юга европейской части России // Инженерный вестник Дона. 2019. № 5(56). С. 3.

9. Денисенков Д. А., Коровин Е. А. Универсальный датчик системы мониторинга грозовой активности // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2016. № 653. С. 164—168.

10. Миклуш В. А., Татарникова Т. М., Палкин И. И. Решение задачи экологического мониторинга акватории порта с помощью распределенной системы датчиков // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 5. С. 404—411.

11. Татарникова Т. М., Богданов П. Ю., Миклуш В. А. Алгоритм размещения датчиков системы экологического мониторинга // Телекоммуникации. 2022. № 3. С. 2—9.

12. Миклуш В. А., Татарникова Т. М. Решение задачи расположения датчиков различной физической природы при организации беспроводной сенсорной сети с топологией mesh // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. Т. 76, № 12. С. 15—20.

13. Готюр И. А., Коровин Е. А., Чернышев С. В., Щукин Г. Г., Юсупов И. Е. Экспериментальная сеть датчиков мониторинга грозовой активности // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2022. № S685. С. 66—74.

14. Rakov V. A., Uman M. A. Lightning Physics and Effects. Cambridge University Press, 2014.

15. Юсупов И. Е. Исследование импульсного электромагнитного излучения грозового процесса в приложении к мониторингу грозовой активности: Дис. … канд. физ. мат. наук. СПб, 2018. 202 с.

16. Снегуров А. В., Снегуров В. С. К экспериментальной оценке токов молний // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2021. № 603. С. 79—129.

17. Поздняков Е. К., Ткаченко В. Н., Коротков В. В. Увеличение точности определения координат пассивными трехпозиционными комплексами в условиях избыточности // Радиотехника и информатика. 2013. № 3(62). С. 3—6.