Методика использования моделей геомагнитного поля Земли при прогнозировании энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот
Authors: Типикин А.А. 
Published: February 2025

Развитие современных геофизических моделей ставит вопрос об их внедрении в апробированные методики прогнозирования энергетических параметров радиотрасс диапазона очень низких частот. Разработана методика, представляющая собой совокупность скриптов и функций в среде моделирования Matlab. В ней для каждого из однородных сегментов вводятся новые данные геомагнитного наклонения, геомагнитного азимута и напряжённости геомагнитного поля, полученные из модели WMM или IGRF. С помощью полученных входных данных формируются входные файлы для программы LWPM и скрипт операционной системы для автоматизации выполнения расчётов. Приведено сравнение полученных результатов для нескольких радиотрасс, даны количественные оценки их различий в зависимости от использованных геофизических моделей. Получено, что на дальностях 10–11 тыс. км разница расчётных данных составляет всего 0,6 дБ. Статистическая оценка показала, что указанные различия не являются существенными.

Introduction. The advancement of contemporary geophysical models prompts the need to incorporate them into established methodologies for forecasting the energy parameters of very low-frequency radio paths. The aim of the work. The variation in structure and data format among different software implementations of geophysical models and automated calculation techniques necessitates the development of a specific methodology for utilizing Earth's geomagnetic field models in calculating energy parameters via the wave method for radio paths. The observed disparity between the considered and forecasted geomagnetic field parameters is supported by quantitative assessments of geomagnetic azimuth, geomagnetic inclination, and geomagnetic field strength. For the year 2020, the average absolute differences were 5.81°, 1.55°, and 2.75 µT, respectively. Technique. To address this issue, a specialized technique comprising scripts and functions within the Matlab modeling environment has been devised. This methodology incorporates new data on geomagnetic inclination, geomagnetic azimuth, and geomagnetic field strength obtained from models such as WMM or IGRF for each homogeneous segment. We generated the input files for the LWPM calculation program and an operating system script for automating calculations with the updated input data. Findings.Calculation results for multiple radio paths were compared, yielding quantitative assessments of the impact of utilizing geophysical models. The average difference obtained was 0.6 dB for a range of 10-11 thousand km. Statistical analysis suggests that the resulting differences are likely insignificant and may be disregarded, although this aspect requires further investigation. Practical significance. The developed technique enables the automated integration of data from geophysical models into the calculation of energy parameters for radio tracks in the very low-frequency range. This streamlines the process, reduces operator workload, and shortens calculation times using a geophysical magnetic field model.