ОБҐРУНТУВАННЯ НЕОБХІДНОСТІ СТВОРЕННЯ БЮДЖЕТНОГО ІОНОЗОНДА ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ ТА ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ ЕНЕРГОСИСТЕМИ

Юрій Павлович  Гончаренко; Іван Іванович  Полещук; Олег Феліксович  Соколовський; Віталій Адольфович  Яковенко

doi:10.46972/2076-1546.2025.29.07

Автор(и)

Юрій Павлович Гончаренко Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2631-2956
Іван Іванович Полещук Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0009-0000-6783-3013
Олег Феліксович Соколовський Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8440-7462
Віталій Адольфович Яковенко Поліський національний університет , Україна https://orcid.org/0009-0009-5767-2661

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2025.29.07

Ключові слова:

енергосистема, іонозонд, радіолокаційна станція вертикального зондування, синтезований лінійно-частотно-модульований сигнал, оптимальна фільтрація

Анотація

У статті надано обґрунтування створення сучасного іонозонда, інформація якого може використовуватися для підвищення надійності та ефективності роботи енергосистем, а також із метою мінімізації ризиків, пов'язаних із впливом атмосферних явищ на електричну інфраструктуру. Характеристики розробленого іонозонда не поступаються сучасним виробам провідних країн світу.

Проаналізовано наявні іонозонди, їх технічні характеристики. Запропоновано метод формування синтезованого лінійно-частотно-модульованого сигналу та його оптимальної фільтрації, проведено дослідження щодо можливості його застосування в радіолокаційній станції вертикального зондування іоносфери. Крім того, обґрунтовано склад апаратно-програмного комплексу частотного забезпечення ближнього декаметрового зв'язку з використанням лінійно-частотно-модульованих сигналів. Цей комплекс побудовано на основі універсальної платформи USRP N210, яка дозволяє використовувати приймачі та передавачі за технологією SDR у діапазоні частот до 6 ГГц. Такий широкий частотний діапазон може забезпечуватися змінними дочірніми платами.

На основі проведеного аналізу запропоновано розробку іонозонда, вартість виготовлення якого значно менша, ніж аналогів провідних світових виробників радіолокаційній станції вертикального зондування, а деякі технічні характеристики навіть значно кращі. Для порівняння розробленого та сучасних іонозондів були вибрані такі основні параметри: еквівалентна потужність випромінювання та спектр сигналу, який випромінюється.

На базі результатів проведених досліджень визначено вимоги та основні технічні характеристики, яким повинен відповідати ідеальний іонозонд.

Посилання

Kremenetskyi, I. O., & Cheremnykh, O. K. (2009). Kosmichna pohoda: mekhanizmy i proiavy [Space Weather: Mechanisms and Manifestations]. Kyiv [in Ukrainian].

Lazorenko, O. V., & Chernogor, L. F. (2009). Sverhshirokopolosnye signaly i processy: Monografiya [Ultra-Wideband Signals and Processes: Monograph]. Kharkiv [in russian].

Burmaka, V. P., Lysenko, V. N., & Chernogor, L. F. (2005). Rezultaty issledovaniya volnovyh processov v ionosfere pri razlichnyh sostoyaniyah kosmicheskoj pogody [Results of the Study of Wave Processes in the Ionosphere under Various States of Space Weather]. Kosmichna nauka i tekhnolohiia [Space Science and Technology], 11, 1/2, 37–57 [in russian].

Chernogor, L. F. (1999). Energetika processov na Zemle, v atmosfere i okolozemnom kosmose v svete proekta «Poperedzhennya» [Energy of Processes on Earth, in the Atmosphere, and in Near-Earth Space in Light of the "Warning" project]. Kosmichna nauka i tekhnolohiia [Space Science and Technology], 5, 1, 38–47 [in russian]. https://doi.org/10.15407/knit1999.01.038

Hrytsai, A. V., & Milinevskyi, H. P. (2018). Zahalnyi vmist ozonu nad stantsiieiu Kyiv – Holosiiv za nazemnymy ta suputnykovymy vymiriuvanniamy u 2010–2015 rr. [Total Ozone Content over Kyiv-Goloseyev Station by Ground-Based and Satellite Measurements in 2010–2015]. Kosmichna nauka i tekhnolohiia [Space Science and Technology], 24, 3, 40–54. https://doi.org/10.15407/knit2018.03.040 [in Ukrainian].

Golay, M. S. (April 1961). Complementary Codes. IRE Trans. Inform.Theory, 7, 2, 82–87.

Reinisch, B., et al. (2007). The Digisonde Portable Sounder – DPS. Techn. Manual. University of Massachusetts Lowell Centerfor Atmospheric Research.

Radiostantsii tsyfrovi portatyvni [Digital Portable Radio Stations]. Retrieved from https://radio-product.com.ua/p298416014-icom-7200-transiver.html [in Ukrainian].

ETTUS USRP B200 SDR Transceiver. (n.d.). Retrieved from https://www.ettus.com/product/details/UN200-KIT