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 , Вт/(м·Гц)
Низкий	100·10
Средний	100·10150·10
Высокий	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 (ФАЗА РОСТА)

ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ

Черт.16

СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ (ФАЗА РОСТА)

ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ

Черт.17

     

СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ (ФАЗА РОСТА)

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 (ФАЗА СПАДА)

ДЛЯ ВЫСОТ 140-180 КМ

Черт.22

СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ (ФАЗА СПАДА)

ДЛЯ ВЫСОТ 200-600 КМ

Черт.23

СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ (ФАЗА СПАДА)

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	140 км, СКО=3,5013-02
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