ГОСТ Р 25645.162-95
Антропогенное низкочастотное волновое воздействие на ионосферу и магнитосферу Земли. Пространственно-временные и спектральные характеристики

ГОСТ Р 25645.162-95

Группа Т27

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АНТРОПОГЕННОЕ НИЗКОЧАСТОТНОЕ ВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
НА ИОНОСФЕРУ И МАГНИТОСФЕРУ ЗЕМЛИ

Пространственно-временные и спектральные характеристики

Anthropogenic low-frequency wave influence
on the Earth ionosphere and magnetosphere.
Spatial-time and spectral responses

ОКС 07.040
ОКСТУ 0080

Дата введения 1996-01-01

     
     
Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Российской Академии наук и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 08.08.95 N 428

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает количественные характеристики интенсивности низкочастотного волнового электромагнитного излучения (далее - низкочастотного излучения) в ионосфере и магнитосфере Земли, возникающего в результате воздействия на ионосферу искусственного волнового излучения (наземные ОНЧ-передатчики, высоковольтные линии электропередач), потоков высыпающихся электронов, направленных вверх ионов, а также пространственные масштабы области волнового воздействия ОНЧ-передатчиков на ионосферу.

Стандарт предназначен для определения воздействия низкочастотного электромагнитного излучения, потоков высыпающихся электронов и направленных вверх ионов, возникающих в результате искусственного волнового излучения с поверхности Земли, на технические устройства в космическом пространстве, для проектирования средств радиосвязи и радионавигации, а также для идентификации источников волнового воздействия на ионосферу. Стандарт распространяется на высоты 1000-2000 км.

Стандарт распространяется на частоты излучения частот 15, 4,5 и 0,8 кГц для работы с ОНЧ-передатчиками и частоты 9,6 и 3,2 кГц для работ с линиями электропередач.

Стандарт разработан для источников искусственного волнового воздействия по их состоянию на 1992 г.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 24375-80 Радиосвязь. Термины и определения

ГОСТ 25645.103-84 Условия физические космического пространства. Термины и определения

ГОСТ 25645.109-84 Магнитосфера Земли. Термины и определения

ГОСТ 25645.119-84 Излучения в магнитосфере волновые. Пространственно-временные и спектральные характеристики

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Очень низкие частоты (ОНЧ)	- Радиочастота 3-30 кГц (ГОСТ 24375-80)
Полосовой фильтр	- Электрический частотный фильтр, имеющий полосу пропускания, расположенную между двумя частотами среза (ГОСТ 24375-80)
Ионосфера Земли	- Область атмосферы Земли на высотах 30-1000 км, содержащая частично ионизованную холодную плазму (ГОСТ 25645.103-84)
Магнитосфера Земли	- Область околоземного пространства, занятая геомагнитным полем (ГОСТ 25645.103-84)
Энергичные частицы	- Электроны и ионы с энергиями, превышающими среднюю тепловую (ГОСТ 25645.109-84)
Магнитосопряженная область (МСО)	- Область ионосферы в противоположном полушарии Земли, находящаяся в одной силовой трубке с областью ионосферы над передатчиком

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Распределение интенсивности низкочастотного излучения искусственного происхождения, а также потоков высыпающихся электронов и направленных вверх ионов в ионосфере Земли на высотах 1000-2000 км, возникающих в результате воздействия ОНЧ-передатчиков, представлено в виде эмпирических результатов, полученных на различных спутниках, но с помощью однотипной аппаратуры. Основные сведения о методах измерений и точности приведены в разделе 5.

4.2 Условия возбуждения и распространения низкочастотного излучения существенно различны в различных диапазонах частот. Поэтому значения интенсивности низкочастотного излучения наземных ОНЧ-передатчиков приведены для разных частот (для несущей частоты передатчика, а также для частот индуцированных излучений без конкретизации механизмов генерации).

4.3 Сигнал в зоне искусственного волнового воздействия вычисляется относительно уровня фонового низкочастотного излучения, который определяется по измерениям вблизи зоны искусственного волнового воздействия и по ГОСТ 25645.119. При этом использовались результаты экспериментов над всеми известными работающими ОНЧ-передатчиками (около 30 передатчиков). Так как -мощность ОНЧ-передатчиков различна, а амплитуды магнитной и электрической компоненты на нижней границе ионосферы зависят от как , результаты измерений нормированы на . Результаты измерений относятся к условиям умеренной геомагнитной возмущенности (3, - трехчасовой планетарный индекс геомагнитной активности). Спутниковые измерения сигналов на гармониках ЛЭП проводились в средних широтах северного полушария, для спокойных геомагнитных условий (2). В возмущенных геомагнитных условиях вероятность выделения сигналов на гармониках ЛЭП значительно уменьшается

4.4 Потоки высыпающихся электронов из магнитосферы в ионосферу и потоки направленных вверх ионов под воздействием излучения мощных ОНЧ-передатчиков также определялись относительно фоновых значений вблизи зоны искусственного волнового воздействия. Значения потоков также приведены для условий умеренной геомагнитной возмущенности. В условиях большой возмущенности потоки высыпающихся электронов и направленных вверх ионов могут значительно возрастать.

4.5 Характеристики низкочастотного излучения наземных ОНЧ-передатчиков приведены в приложении А.

Интенсивность потоков высыпающихся электронов и направленных вверх ионов, возникающих под действием работы ОНЧ-передатчиков, приведена в приложении Б.

Характеристики излучения на гармониках ЛЭП в зависимости от местного времени и различных сезонов года приведены в приложении В.

Координаты наземных ОНЧ-передатчиков и их параметры приведены в приложении Г.

5 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1 Для регистрации в ионосфере электромагнитных излучений в диапазоне частот 0,02-22 кГц применяются низкочастотные волновые комплексы, в которых используются полосовые фильтры по электрической и магнитной компонентам на частотах 0,14; 0,45; 0,8; 3,2; 4,65; 9,6 и 15 кГц с полосой (для различных спутников набор фильтров может быть различным). Чувствительность по электрической компоненте составляет обычно (3-5)х10 В/м·Гц, а по магнитной 10 нТ/Гц. Динамический диапазон 60 дБ.

5.2 Потоки низкоэнергичных частиц измеряются дифференциальным электростатическим спектрометром. Разрешающая способность по энергиям в отдельных каналах составляет приблизительно 7%. Массовый состав ионов измеряется масс-спектрометром.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). ХАРАКТЕРИСТИКИ НИЗКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ОНЧ-ПЕРЕДАТЧИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

Средняя и максимальная спектральная плотность абсолютных величин напряженности электрического поля , спектральная плотность абсолютных величин индукции магнитного поля для частот 15; 4,5 и 0,8 кГц и максимальные значения пространственных масштабов области возмущения над передатчиками по широте и те же характеристики для областей, магнитосопряженных передатчикам, приведены в таблице А.1.

Таблица A.1

Значение спектральной плотности	, мкВ/м·кГц·кВт, для частоты, кГц			, нТл/кГц·кВт, для частоты, кГц
	15,0	4,5	0,8	15,0	4,5	0,8
Области над передатчиками
Среднее	1,2	0,9	0,8	4,8·10	2,5·10	2,9·10	6°
Максимальное	2,8	2,4	1,7	8,8·10	7,8·10	7,0·10	9°
Области, магнитосопряженные передатчикам
Среднее	1,0	0,6	0,8	3,4·10	1,8·10	2,0·10	8°
Максимальное	2,6	2,4	1,1	8,3·10	7,2·10	5,4·10	10°

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). ИНТЕНСИВНОСТЬ ПОТОКОВ ВЫСЫПАЮЩИХСЯ ЭЛЕКТРОНОВ И НАПРАВЛЕННЫХ ВВЕРХ ИОНОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)

Максимальные значения интенсивности потоков высыпающихся электронов и максимальные значения пространственных масштабов области возмущения по широте и смещения возмущенной зоны по широте к экватору приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1

Наименование показателя	Энергия электронов, кэВ
	0,25-0,33	1-2	8-21
Интенсивность потока , (см·с·ср·кэВ)	10	5·10	5·10
Область возмущения	7°	6°	5°
Смещение по широте	4°	4°	3°

Максимальный поток направленных вверх ионов в диапазоне энергий 0,25-0,33 кэВ и области регистрации , равной 6°, зарегистрирован, (см·с·ср·кэВ):

для Н - 10;

для He - 6·10;

для О - 8·10.

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное). ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ГАРМОНИКАХ ЛЭП

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)

Характеристиками излучения на гармониках ЛЭП являются интенсивность излучения и вероятность его выделении над фоновым уровнем.

Распределение максимальной интенсивности излучения на гармониках ЛЭП для различных сезонов года, местного времени и интервала широт относительно интенсивности фонового излучения приведено в таблице B.1.

Таблица B.1

	, дБ, для частоты, кГц
Время , ч	3,2				9,6
	Лето			Зима	Лето
	40-45° с.ш.	35-40° с.ш.	30-35° с.ш.	35-40° с.ш.	35-40° с.ш.
00	48	41	40	45	42
01	48	58	53	38	44
02	50	51	45	55	39
03	62	51	58	49	36
04	46	48	45	33	32
05	55	71	66	33	38
06	63	46	40	42	19
07	70	62	40	50	32
08	30	44	46	44	40
09	42	38	32	46	31
10	45	42	38	31	32
11	52	52	46	28	30
12	48	60	40	24	52
13	32	35	31	38	28
14	55	42	36	26	41
15	52	45	32	23	45
16	54	56	40	64	44
17	58	46	54	42	42
18	58	50	44	41	39
19	52	50	48	57	50
20	52	46	52	32	52
21	45	46	46	41	45
22	47	56	52	33	47
23	48	60	48	34	38

Вероятность выделения излучения на гармониках ЛЭП с интенсивностью 40 и 60 дБ для различных сезонов года и долготных секторов приведена в таблице В.2.

Таблица В.2

	Вероятность , %
	Зима		Лето
	60 дБ	40 дБ	60 дБ	40 дБ
0-10°	30	12	34	14
10-20°	42	11	43	9
20-30°	35	12	59	34
30-40°	38	16	64	33
40-50°	32	14	60	38
50-60°	24	13	58	45
60-70°	24	25	60	36
70-80°	25	27	64	50
80-90°	25	16	40	17
90-100°	23	14	37	17
100-110°	22	10	40	18
110-120°	38	15	37	15
120-130°	30	11	39	19
130-140°	42	17	38	22
140-150°	37	17	54	20
150-160°	36	14	38	11
160-170°	35	15	39	9
170-180°	36	10	38	18
180-190°	30	8	42	10
190-200°	28	9	39	16
200-210°	16	7	38	12
210-220°	21	9	40	18
220-230°	12	4	38	20
230-240°	12	3	42	18
240-250°	11	6	55	38
250-260°	6	2	66	46
260-270°	27	8	56	28
270-280°	26	15	67	28
280-290°	26	3	55	39
290-300°	18	5	44	18
300-310°	17	2	36	22
310-320°	12	3	23	24
320-330°	15	13	23	12
330-340°	20	7	40	14
340-350°	25	5	40	26
350-360°	38	13	49	18

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (справочное). КООРДИНАТЫ И ПАРАМЕТРЫ НАЗЕМНЫХ ОНЧ-ПЕРЕДАТЧИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)

Координаты и параметры наземных ОНЧ-передатчиков приведены в таблице Г.1

Таблица Г.1

Типы передатчиков	Долгота	Широта	Мощность, кВт	Частота, кГц
ОМЕГА-передатчики
1 А	13,09° В.Д.	66,25° С.Ш.	20	10,2-13,6
2 В	10,39° З.Д.	6,18° С.Ш.	10	10,2-13,6
3 С	157,50° З.Д.	21,24° С.Ш.	20	10,2-13,6
4 D	98,20° З.Д.	46,21° С.Ш.	20	10,2-13,6
5 Е	55,17° В.Д.	20,58° Ю.Ш.	15	10,2-13,6
6 F	66,11° З.Д.	43,03° Ю.Ш.	20	10,2-13,6
7 G	146,56° В.Д.	30,20° Ю.Ш.	20	10,2-13,6
8 H	129,27° В.Д.	34,37° С.Ш.	10	10,2-13,6
АЛЬФА-передатчики
9 Комсомольск-на-Амуре	136,58° В.Д	50,34° С.Ш.	500	11,9-15,6
10 Краснодар	38,39° В.Д.	45,02° С.Ш.	500	11,9-15,6
11 Новосибирск	82,58° В.Д.	55,04° С.Ш.	500	11,9-15,6
Связные передатчики
12 УТР-3	43,56° В.Д.	56,17° С.Ш.	1000	13,7
13 NAA	67,17° З.Д.	44,39° С.Ш.	1000	14,1-25,8
14 УБЕ-2	158,39° В.Д.	52,55° С.Ш.	500	14,3-17,9
15 NPN	144,47° З.Д.	13,29° С.Ш.	1000	14,7-19,4
16 NPM	158,09° З.Д.	21,25° С.Ш.	1000	14,7-26,1
17 NLK	121,55° З.Д.	48,12° С.Ш.	1000	14,7-24,8
18 NHB	152,30° З.Д.	57,45° С.Ш.	1000	14,7-19,4
19 NBA	79,39° З.Д.	9,04° С.Ш.	1000	14,9-24,0
20 NWC	114,09° В.Д.	21,47° Ю.Ш.	1000	15,5-22,03
21 EWB	30,44° В.Д.	46,29° С.Ш.	1000	15,6
22 NSS	70,37° З.Д.	38,59° С.Ш.	1000	15,7-25,8
23 NPL	117,05° З.Д.	32,44° С.Ш.	500	15,7-19,8
24 NPG	122,16° З.Д.	38,06° С.Ш.	500	15,7-26,1
25 GBR	1,11° З.Д.	52,22° С.Ш.	650	16,0-19,6
26 УГК	20,30° В.Д	54,40° С.Ш.	500	16,2
27 УМС	37,18° В.Д	55,49° С.Ш.	1000	17,1
28 УПД-8	33,05° В.Д	68,58° С.Ш.	1000	18,1
29 УМБ	39,48° В.Д	57,14° С.Ш.	1000	18,9