在高纬度地区,电离层受动态变化条件的影响。因此,为了在高纬度和极地使用超视距雷达(OTHR),模型很难充分反映该区域的实际情况。由于这些原因,加拿大国防研究与发展部(DRDC)资助开发了加拿大北极高纬度电离层模型(CHAIM),旨在用于地磁纬度 50度以上的地点。然而,这些模型在表示低层电离层方面仍然存在重大缺陷。这项工作详细介绍了为解决实证 CHAIM(E-CHAIM)和同化 CHAIM(A-CHAIM)的缺陷而设计的新贡献:一个 E 区域极光粒子降水模块和一个 D 区域模型。本科学报告中介绍的信号吸收研究使用了最新更新的 E-CHAIM,以生成改进的电子密度剖面图,并更准确地模拟电子-离子和电子-中性碰撞。电离层吸收随当地时间、太阳周期和季节而变化。利用各种吸收计算方法对这些变化进行建模,以确定最佳运行参数,从而在这些不断变化的条件下最大限度地提高接收信号功率。传统的吸收模型会将 30 MHz 频率下计算出的吸收量按比例放大到相关频率,从而导致吸收计算结果被高估。根据阿普顿-哈特里公式开发了一种新的、更精确的吸收模型。本研究介绍了阿普顿-哈特里公式,该公式对所需频率下沿射线路径的吸收进行了积分。
这项工作介绍了通过为 E-CHAIM 和 A-CHAIM 开发低海拔电子密度剖面图来建立高纬度电离层模型的持续发展情况。报告概述了 D 区域模型和 E 区域降水模块的实施过程及其结果。这些新增内容将改进 OTHR 在加拿大北极地区的运行。