ГОСТ 25645.102-83
Группа Т27
ГОСУДАРСТВЕHHЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ ВЕРХНЯЯ
Методика расчета характеристик вариаций плотности
Earth upper atmosphere.
Computation methods of density variation characteristics
ОКСТУ 0080
Дата введения 1985-01-01
ИСПОЛНИТЕЛИ:
И.А.Волкова; И.И.Волков, канд. техн. наук; Е.А.Зайцев; Г.В.Лебедев; В.А.Модестов, канд. техн. наук; И.Г.Пыхова; В.В.Ястребов; З.В.Васюкова
СОГЛАСОВАНО с государственной службой стандартных справочных данных (протокол от 10 августа 1983 года N 26)
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 сентября 1983 г. N 4156
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 01.12.88 N 3940 с 01.07.89
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 2, 1989 год
Настоящий стандарт устанавливает методику расчета статистических характеристик вариаций среднесуточной плотности верхней атмосферы Земли для модели по ГОСТ 25645.115-84*, полученной по данным о торможении искусственных спутников Земли (ИСЗ), для различных уровней и фаз солнечной активности и предназначен для баллистических расчетов искусственных спутников Земли.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 25645.166-2004. Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Текст программы расчета статистических характеристик вариаций плотности верхней атмосферы Земли приведен в справочном приложении.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ВАРИАЦИЙ ПЛОТНОСТИ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ
1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ВАРИАЦИЙ ПЛОТНОСТИ
ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ
1.1. Основные положения
1.1.1. В настоящем стандарте статистические характеристики вариаций плотности верхней атмосферы получены по данным о торможении ИСЗ, данным о солнечной и геомагнитной активностях.
1.1.2. В качестве номинальных значений плотности верхней атмосферы используют значения плотности по ГОСТ 25645.115-84, определенных для следующих условий прогнозирования орбит ИСЗ:
в момент расчета прогнозируемых параметров орбит известны данные о солнечной и геомагнитной активностях за предшествующий период;
прогноз индексов солнечной и геомагнитной активностей отсутствует.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.1.3. При определении статистических характеристик вариаций плотности верхней атмосферы использованы ежесуточные значения индексов солнечной и геомагнитной активностей 
и 
.
1.1.4. Статистические характеристики вариаций плотности верхней атмосферы определены для трех уровней солнечной активности: низкого, среднего, высокого, причем для среднего уровня солнечной активности характеристики вариаций определены для фаз роста и спада солнечной активности (11-летний цикл солнечной активности состоит из следующих фаз: минимум, рост, максимум и спад). Граничные значения уровней солнечной активности 11-летних циклов, принятые в настоящем стандарте, приведены в табл.1.
Таблица 1
Уровни солнечной активности
| Уровень солнечной активности | Граничное значение |
| Низкий |
|
| Средний | 100·10 |
| Высокий |
|
·Гц)
100·10
150·10
150·10
1.1.5. В настоящем стандарте для каждого из рассматриваемых уровней солнечной активности вариации плотности атмосферы приняты как реализация стационарных случайных процессов со следующими характеристиками: математические ожидания и взаимные корреляционные функции равны нулю.
1.2. Расчет характеристик вариаций плотности верхней атмосферы
1.2.1. Источниками вариаций среднесуточной плотности верхней атмосферы (далее - вариаций плотности атмосферы) относительно значений плотности, вычисленных по ГОСТ 25645.115-84, являются непрогнозируемые короткопериодические флуктуации индексов солнечной и геомагнитной активностей и погрешности построения модели плотности верхней атмосферы.
1.2.2. Отклонения плотности атмосферы вычисляют по формуле
, (1)
где 
- отклонения плотности за счет непрогнозируемых короткопериодических флуктуации солнечной и геомагнитной активностей;
- отклонения плотности за счет погрешностей построения принятой модели плотности атмосферы.
Относительные отклонения плотности атмосферы вычисляют по формуле
, (2)
где 
- плотность атмосферы по ГОСТ 25645.115-84 при следующих значениях входных параметров, принятых для вычисления:
,
где 
- среднее значение за 30 сут, предшествующих моменту расчета;
- среднее значение за 135 сут, предшествующих моменту расчета;
- фиксированное значение индекса солнечной активности (соответствует табличным значениям при определении плотности по ГОСТ 25645.115-84);
- среднее значение индекса , (
12).
1.2.3. Отклонения вычисляют по формуле
, (3)
где 
- плотность атмосферы по ГОСТ 25645.115-84 при фактических значениях входных параметров:
,
где 
- среднее значение за 135 сут, взятых симметрично дате определения одной из плотностей атмосферы.
1.2.1- 1.2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.4. Отклонения вычисляют по формуле
, (4)
где 
- плотность атмосферы, измеренная по торможению ИСЗ.
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРИАЦИЙ ПЛОТНОСТИ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ
2.1. Характеристики относительных вариаций плотности за счет непрогнозируемых короткопериодических флуктуаций солнечной и геомагнитной активностей
2.1.1. Дисперсия (
), средние квадратические (
) и предельные (3) отклонения относительных вариаций плотности 
в зависимости от высоты, уровня и фазы солнечной активности приведены:
для плотности по ГОСТ 25645.115-84 - на черт.3, 4 и в табл.3.
Примечание. В таблицах средние квадратические отклонения обозначены СКО.
1 - низкий уровень солнечной активности; 2 - средний уровень солнечной активности (фаза роста);
3 - высокий уровень солнечной активности; 4 - средний уровень солнечной активности (фаза спада)
Черт.3*
_________________
* Черт.1, 2. (Исключены, Изм. N 1).
1 - низкий уровень солнечной активности; 2 - средний уровень солнечной активности (фаза роста);
3 - высокий уровень солнечной активности; 4 - средний уровень солнечной активности (фаза спада)
Черт.4
Таблица 3*
______________
* Таблица 2. (Исключена, Изм. N 1).
| Высота, км | СКО | Предельное отклонение | Дисперсия |
| Низкий уровень солнечной активности | |||
| 120 | 0,0000-00 | 0,0000-00 | 0,0000-00 |
| 140 | 3,5013-02 | 1,0504-01 | 1,2259-03 |
| 160 | 5,7407-02 | 1,7222-01 | 3,2956-03 |
| 180 | 6,8238-02 | 2,0471-01 | 4,6564-03 |
| 200 | 7,1816-02 | 2,1544-01 | 5,1575-03 |
| 220 | 8,0821-02 | 2,4246-01 | 6,5320-03 |
| 240 | 9,3021-02 | 2,7906-01 | 8,6529-03 |
| 260 | 1,0751-01 | 3,2253-01 | 1,1558-02 |
| 280 | 1,2393-01 | 3,7179-01 | 1,5359-02 |
| 300 | 1,4200-01 | 4,2600-01 | 2,0164-02 |
| 350 | 1,9229-01 | 5,7687-01 | 3,6975-02 |
| 400 | 2,4457-01 | 7,3371-01 | 5,9814-02 |
| 450 | 2,9122-01 | 8,7366-01 | 8,4809-02 |
| 500 | 3,2427-01 | 9,7281-01 | 1,0515-01 |
| 550 | 3,3608-01 | 1,0082-00 | 1,1295-01 |
| 600 | 3,2090-01 | 9,6270-01 | 1,0298-01 |
| 650 | 2,7260-01 | 8,1780-01 | 7,4311-02 |
| 700 | 2,4219-01 | 7,2657-01 | 5,8656-02 |
| 800 | 2,1685-01 | 6,5055-01 | 4,7024-02 |
| 900 | 2,1009-01 | 6,3027-01 | 4,4138-02 |
| 1000 | 2,0672-01 | 6,2016-01 | 4,2733-02 |
| 1200 | 2,1772-01 | 6,5316-01 | 4,7402-02 |
| 1500 | 2,1374-01 | 6,4122-01 | 4,5685-02 |
| Средний уровень солнечной активности (фаза роста) | |||
| 120 | 0,0000-00 | 0,0000-00 | 0,0000-00 |
| 140 | 3,0083-02 | 9,0249-02 | 9,0499-04 |
| 160 | 6,1576-02 | 1,8473-02 | 3,7916-04 |
| 180 | 8,5977-02 | 2,5793-01 | 7,3920-03 |
| 200 | 1,0188-01 | 3,0564-01 | 1,0379-02 |
| 220 | 1,1858-01 | 3,5574-01 | 1,4061-02 |
| 240 | 1,3564-01 | 4,0692-01 | 1,8398-02 |
| 260 | 1,5312-01 | 4,5936-01 | 2,3446-02 |
| 280 | 1,7115-01 | 5,1345-01 | 2,9292-02 |
| 300 | 1,8985-01 | 5,6955-01 | 3,6043-02 |
| 350 | 2,3965-01 | 7,1895-01 | 5,7432-02 |
| 400 | 2,9277-01 | 8,7831-01 | 8,5714-02 |
| 450 | 3,4664-01 | 1,0399-00 | 1,2016-01 |
| 500 | 3,9790-01 | 1,1937-00 | 1,5832-01 |
| 550 | 4,4300-01 | 1,3290-00 | 1,9625-01 |
| 600 | 4,7827-01 | 1,4348-00 | 2,2874-01 |
| 650 | 4,6371-01 | 1,3911-00 | 2,1503-01 |
| 700 | 4,5381-01 | 1,3614-00 | 2,0594-01 |
| 800 | 4,3628-01 | 1,3088-00 | 1,9034-01 |
| 900 | 4,1190-01 | 1,2357-00 | 1,6966-01 |
| 1000 | 3,8048-01 | 1,1414-00 | 1,4477-01 |
| 1200 | 3,3038-01 | 9,9114-01 | 1,0915-01 |
| 1500 | 3,0164-01 | 9,0492-01 | 9,0987-02 |
| Средний уровень солнечной активности (фаза спада) | |||
| 120 | 0,0000-00 | 0,0000-00 | 0,0000-00 |
| 140 | 2,4123-02 | 7,2369-02 | 5,8192-04 |
| 160 | 4,9783-02 | 1,4935-01 | 2,4784-03 |
| 180 | 6,9486-02 | 2,0846-01 | 4,8283-03 |
| 200 | 8,2063-02 | 2,4619-01 | 6,7343-03 |
| 220 | 9,4468-02 | 2,8340-01 | 8,9242-03 |
| 240 | 1,0675-01 | 3,2025-01 | 1,1396-02 |
| 260 | 1,1910-01 | 3,5730-01 | 1,4185-02 |
| 280 | 1,3167-01 | 3,9501-01 | 1,7337-02 |
| 300 | 1,4456-01 | 4,3368-01 | 2,0898-02 |
| 350 | 1,7830-01 | 5,3490-01 | 3,1791-02 |
| 400 | 2,1336-01 | 6,4008-01 | 4,5522-02 |
| 450 | 2,4780-01 | 7,4340-01 | 6,1405-02 |
| 500 | 2,7933-01 | 8,3799-01 | 7,8025-02 |
| 550 | 3,0565-01 | 9,1695-01 | 9,3422-02 |
| 600 | 3,2486-01 | 9,7458-01 | 1,0553-01 |
| 650 | 3,1873-01 | 9,5619-01 | 1,0159-01 |
| 700 | 3,1502-01 | 9,4506-01 | 9,9238-02 |
| 800 | 3,0853-01 | 9,2559-01 | 9,5191-02 |
| 900 | 2,9722-01 | 8,9166-01 | 8,8340-02 |
| 1000 | 2,8069-01 | 8,4207-01 | 7,8787-02 |
| 1200 | 2,5458-01 | 7,6374-01 | 6,4811-02 |
| 1500 | 2,2913-01 | 6,8739-01 | 5,2501-02 |
| Высокий уровень солнечной активности | |||
| 120 | 0,0000-00 | 0,0000-00 | 0,0000-00 |
| 140 | 2,1432-02 | 6,4296-02 | 4,5933-04 |
| 160 | 3,6676-02 | 1,1003-01 | 1,3451-03 |
| 180 | 5,0105-02 | 1,5032-01 | 2,5105-03 |
| 200 | 6,0562-02 | 1,8169-01 | 3,6678-03 |
| 220 | 7,2381-02 | 2,1714-01 | 5,2390-03 |
| 240 | 8,4987-02 | 2,5496-01 | 7,2228-03 |
| 260 | 9,8054-02 | 2,9416-01 | 9,6146-03 |
| 280 | 1,1141-01 | 3,3423-01 | 1,2412-02 |
| 300 | 1,2498-01 | 3,7494-01 | 1,5620-02 |
| 350 | 1,5963-01 | 4,7889-01 | 2,5482-02 |
| 400 | 1,9510-01 | 5,8530-01 | 3,8064-02 |
| 450 | 2,3090-01 | 6,9270-01 | 5,3315-02 |
| 500 | 2,6636-01 | 7,9908-01 | 7,0948-02 |
| 550 | 3,0072-01 | 9,0216-01 | 9,0432-02 |
| 600 | 3,3291-01 | 9,9873-01 | 1,1083-01 |
| 650 | 3,5452-01 | 10,6356-01 | 1,2568-01 |
| 700 | 3,6781-01 | 11,0343-01 | 1,3528-01 |
| 800 | 3,8068-01 | 11,4204-01 | 1,4492-01 |
| 900 | 3,8256-01 | 11,4768-01 | 1,4635-01 |
| 1000 | 3,7551-01 | 11,2653-01 | 1,4101-01 |
| 1200 | 3,3640-01 | 10,0920-01 | 1,1317-01 |
| 1500 | 2,4080-01 | 7,2240-01 | 5,7985-02 |
Примечание. Число со знаком минус, стоящее после значения параметра, является показателем степени десяти - сомножителя значения параметра.
Примечание. В таблицах средние квадратические отклонения обозначены СКО.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1.2. Нормированная автокорреляционная функция относительных вариаций плотности атмосферы за счет непрогнозируемых короткопериодических флуктуаций солнечной и геомагнитной активностей 
в зависимости от высоты, уровня и фазы солнечной активности приведена:
для плотности по ГОСТ 25645.115-84, - на черт.13-24 и в табл.8-11,
где 
- время прогнозирования, сут, по оси абсцисс, а 
- по оси ординат.
| НИЗКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ |
Черт.13*
______________
* Черт.5-12. (Исключены, Изм. N 1).
| НИЗКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ |
Черт.14
| НИЗКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 700-1500 КМ |
Черт.15
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ |
Черт.16
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ |
Черт.17
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 700-1500 КМ |
Черт.18
| ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ |
Черт.19
| ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ |
Черт.20
| ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 700-1500 КМ |
Черт.21
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ |
Черт.22
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ |
Черт.23
| СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ | ДЛЯ ВЫСОТ 700-1500 КМ |
Черт.24
Таблица 8*
______________
* Таблицы 4-7. (Исключены, Изм. N 1).
НОРМИРОВАННАЯ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВАРИАЦИИ
ПЛОТНОСТИ АТМОСФЕРЫ
Для низкого уровня солнечной активности
| Параметр |
| |||||||||
| Время, сут | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Функция | 0,6104 | 0,3638 | 0,2377 | 0,1638 | 0,1229 | 0,1221 | 0,1201 | 0,1347 | 0,1448 | 0,1573 |
| Время, сут | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| Функция | 0,1533 | 0,1581 | 0,1827 | 0,1748 | 0,1560 | 0,1371 | 0,1327 | 0,1174 | 0,0944 | 0,0980 |
| Время, сут | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| Функция | 0,0890 | 0,1025 | 0,1468 | 0,2079 | 0,2835 | 0,3922 | 0,4425 | 0,4047 | 0,2955 | 0,2029 |
| Время, сут | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
| Функция | 0,1492 | 0,1249 | 0,1165 | 0,1231 | 0,1292 | 0,1275 | 0,1309 | 0,1306 | 0,1287 | 0,1154 |
| Время, сут | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |
| Функция | 0,1259 | 0,1485 | 0,1188 | 0,0769 | 0,0525 | 0,0652 | 0,0426 | 0,0489 | 0,0564 | 0,0784 |
| Время, сут | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
| Функция | 0,1075 | 0,1760 | 0,2406 | 0,3062 | 0,2825 | 0,2061 | 0,1476 | 0,1026 | 0,0812 | 0,0788 |
| Время, сут | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |
| Функция | 0,0730 | 0,0903 | 0,0899 | 0,0840 | 0,0917 | 0,1017 | 0,0932 | 0,0952 | 0,1094 | 0,1081 |
| Время, сут | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 |
| Функция | 0,0874 | 0,0778 | 0,0556 | 0,0141 | -0,0077 | 0,0123 | 0,0254 | 0,0507 | 0,1002 | 0,1458 |
140 км, СКО=3,5013-02