воскресенье, 27 октября 2013 г.

II. НОВЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ КВАЗИТОМОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАДИАНТОВ МЕТЕОРНЫХ ЧАСТИЦ. II. I ОРБИТАЛЬНАЯ СТРУКТУРА МЕТЕОРНОГО КОМПЛЕКСА ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ В КАЗАНИ. ВИДИМОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АФЕЛИЕВ

II. НОВЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ КВАЗИТОМОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД 
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАДИАНТОВ МЕТЕОРНЫХ ЧАСТИЦ 
_____________________________________________________________________________________ 

II. I ОРБИТАЛЬНАЯ СТРУКТУРА МЕТЕОРНОГО КОМПЛЕКСА 
ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ В КАЗАНИ. 
ВИДИМОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АФЕЛИЕВ 

В.В. СИДОРОВ, С.А. КАЛАБАНОВ, Д.В. ЛЮБИМОВ, А.Ф. НАСЫРОВ,
А.Д. СИДОРОВА, И.В. ФИЛИН

Астрономический вестник, 2008, том 42, №3, с. 206-221

С.А. Калабанов – ученик В.В. Сидорова, к.ф.-м.н. Тема диссертации: «Дискретный
квазитомографический метод определения координат радиантов метеорных потоков по
данным однопозиционного радара с угломером», (2004).
Д.В. Любимов – аспирант В.В. Сидорова (2007-2010).


В работе представлены результаты исследования орбитальной структуры метеорного
комплекса, доступного радарным наблюдениям со средних широт северного полушария.
Экспериментальной основой исследования явился многолетний радарный мониторинг
притока метеорного вещества в атмосферу Земли с помощью метеорного радара
Казанского университета, начатый в 1986 г. Использован дискретный
квазитомографической метод измерения радиантов и скоростей метеорных потоков по
угломерным данным метеорного радара и дифракционным измерениям скоростей ме-
теоров. Показано, что дискретизация среды обнаружения, в частности по скоростям, не
приводит к существенным потерям точности измерения. При стандартном отклонении
одиночного измерения скорости 3 км/с, погрешность измерения скорости потока не
хуже 1.5 км/с. Используется микропо- токовое представление, при котором микропотоки
могут представлять либо коррелированную часть спорадического комплекса, либо могут
быть парциальными роями больших или малых потоков, либо фрагментами пылевого
окружения близко к Земле пролетающих или падающих на нее малых тел. На основе
данных измерений за полный годовой цикл построены обзорные карты распределения
наблюденных 2263 микропотоков (22604 орбит) по наклонениям, афелийным расстоя-
ниям и долготам восходящих узлов их орбит. Показано существенное влияние условий
наблюдения на параметры распределения афелийных расстояний для разных месяцев и
принципиальное различие распределений для прямых и обратных орбит. Особенность
таких карт распределения заключается в возможности единообразного представления
как метеорных потоков, так и неоднородностей спорадического комплекса.
PACS: 96.30.Ye, 96.30.Za

продолжение следует

четверг, 17 октября 2013 г.

Воспоминания Л.А. Эпиктетова о В.В. Сидорове

Профессор Сидоров В.В. внес большой вклад в развитие техники
высокоточной синхронизации эталонов времени и частоты по метеорному
радиоканалу (МРК). Под его научным руководством в ПРАЛ КГУ на
протяжении многих лет проводились теоретические и экспериментальные
исследования характеристик МРК, влияющих на достижимую точность
синхронизации, разрабатывались методики расчета и оперативного
прогнозирования характеристик отражений сигналов от метеорных
следов, исследовались различные способы увеличения точности и
пропускной способности систем связи и синхронизации шкал времени по
МРК, включавшие как выбор сигналов, методов их обработки и алгоритмов
вторичной фильтрации измерений с учетом особенностей МРК, так и
разработку методов снижения аппаратурных погрешностей и их
автоматической калибровки. Эти исследования и разработки позволили
повысить точность синхронизации с микросекундного уровня с начала
первых экспериментов и образцов аппаратуры 60-х и начала 70-х годов, до
единиц наносекунд к началу 90-х. Технические решения, реализованные в
экспериментальных макетах ПРАЛ КГУ серии «Кама-1» - «Кама-5», легли в
основу промышленных образцов аппаратуры 17Н91 и 17Н830,
предназначенных для использования в Службе единого времени высокой
точности (СЕВ ВТ) Министерства обороны и Государственной службе
единого времени и эталонных частот (ГСЕВЭЧ) «Цель». Макет аппаратуры
метеорной синхронизации и связи (АМСС) «Кама-7» [1] явился прототипом опытных образцов промышленной аппаратуры [2] «Метеор-ЕД» и «Метеор-
Восток», предназначенных для связи, управления и синхронизации наземных
станций импульсно-фазовых РНС «Чайка» (по военной терминологии
«Тропик-2») и объединенных международных цепей ИФРНС «Чайка»  «Loran-C"

Чтобы понять значимость этих исследований и разработок, нужно
отметить, что до начала 90-х годов работы в области метеорной синхронизации
проводились под эгидой программы НИОКР по созданию и развитию СЕВ ВТ МО, а с
1978 г. созданию на ее основе ГСЕВЭЧ «Цель». Потребность в создании СЕВ МО
возникла еще в конце 50-х – начале 60-х годов в связи с необходимостью синхронизации
разнесенных пунктов контроля и управления запусками баллистических ракет и
искусственных спутников земли [3]. В эти же годы и за рубежом, и в нашей стране,
проводились интенсивные научные исследования метеорного распространения
радиоволн для целей дальней радиосвязи и исследования возможности передачи
сигналов времени по МРК. Поскольку СЕВ изначально строилась на принципах
многократного резервирования и пространственного рассредоточения элементов с
использованием различных уже имеющихся и вновь разрабатываемых средств
синхронизации разных диапазонов частот, то метеорные средства в то время
вызывали особый интерес как благодаря уникальным свойствам МРК в плане военного
применения, так и более высокой потенциальной точности. Интересно также
отметить, что в США несмотря на бурное развитие метеорной радиосвязи и ее
широкое применение как в военных, так и в гражданских целях, использование МРК для
целей синхронизации не получило должного развития. В нашей же стране, наоборот,
благодаря интересу со стороны МО в первую очередь развивались исследования и
разработки в области синхронизации, что позволило к концу 70-х годов создать
промышленную аппаратуру метеорной синхронизации 17Н91 с уровнем точности
порядка 100 наносекунд. Стоит отметить, что эта точность была еще весьма
далека от потенциальных возможностей МРК, поскольку достижение более высоких
точностей в то время сдерживалось чисто техническими проблемами.
Важным последующим событием было принятие в 1978 г. правительственных
решений о начале разработки КНС «ГЛОНАСС» и о создании ГСЕВЭЧ «Цель», которая на
первоначальном этапе должна была обеспечивать частотно-временной
информацией развертывание и испытания ГЛОНАСС, а впоследствии сама
использовать ГЛОНАСС в качестве одного из основных источников точного времени.
Это подняло планку необходимого уровня точности синхронизации до 10-20 нс на
начальном этапе с перспективой доведения до 5 нс.

НИОКР аппаратуры метеорной синхронизации по программе «Цель»
проводились ЛНИРТИ (ныне РИРВ) по заказу Главного управления
космических средств (ГУКОС) МО, с привлечением к исследованиям и
разработкам коллективов Казанского университета во главе с проф.
В.В.Сидоровым и Харьковского института радиоэлектроники (ХИРЭ, ныне
ХТУРЭ) во главе с проф. Б.Л.Кащеевым. Заказчиков, в лице ЛНИРТИ и
представителей ГУКОС, интересовала масса вопросов, начиная с научных
исследований фазо-временной стабильности и взаимности МРК, и кончая
чисто техническими и даже технологическими вопросами проектирования
и изготовления тех или иных узлов и блоков аппаратуры. Поэтому в этой
работе был задействован большой коллектив сотрудников ПРАЛ. В
теоретических и экспериментальных исследованиях стабильности и
взаимности МРК в 70-90е годы помимо самого В.В.Сидорова принимали
активное участие его ученики Михайлов Б.К., Плеухов А.Н., Хузяшев Р.Г.,
Курганов А.Р., Карпов А.В. и другие. Большую роль сыграла созданная по
инициативе и под руководством Сидорова В.В. имитационная модель МРК, разработанная и развиваемая Карповым А.В., которая использовалась для
моделирования различного рода задач, как на этапах начального
проектирования, так и для оценки характеристик и уточнения параметров
уже спроектированной аппаратуры 17Н830. В вопросах физики и
моделирования МРК лично В.В.Сидоров и возглавляемый им коллектив ПРАЛ
КГУ пользовались безоговорочным авторитетом в глазах заказчиков. Что
же касается технических вопросов, то тут, казалось бы, трудно
классическому университету соревноваться с ХИРЭ как со
специализированным радиотехническим вузом. Однако единственное, в чем
коллектив ПРАЛ КГУ уступал ХИРЭ, это в формальном количестве
генерируемых вариантов решений и макетов аппаратуры «в единицу
времени», создаваемых параллельно несколькими группами разработчиков
ХИРЭ. Поэтому приходилось брать «не числом, а уменьем», более
тщательно и продуманно выбирая наиболее перспективные решения.
Поэтому в ПРАЛ сложилась группа разработчиков: Кардоник Г.С., Романов
В.И., Школдов П.А., Тарышкин С.В., Зайцев П.Д. и другие, благодаря которым в
КГУ создавались уникальные макеты аппаратуры, которые по уровню
проработки, документированию и качеству исполнения не уступали
опытным промышленным образцам. Позднее в эту группу вошла также
«молодежная группа» выпускников кафедры радиофизики в лице Базлова
А.Е., Эпиктетова Л.А., Мерзакреева Р.Р., Логашина А.В., Владимирова Л.В.,
которой удалось претворить в жизнь давнюю мечту В.В.Сидорова о
реализации многочастотного фазового метода синхронизации.
Идеей фазовой синхронизации на разнесенных частотах В.В. Сидоров
был увлечен еще с 60-х годов. Поэтому многие проводимые им и под его
руководством исследования фазовой стабильности и взаимности МРК,
касались не только поведения фазы одной несущей частоты, но и разности
фаз двух несущих при разносе частот до 10 МГц. В результате этих
исследований у него сложилось четкое представление о том, что
перспективные системы метеорной синхронизации высшей точности
должны строиться по многочастотному фазовому принципу, когда вместо
одного широкополосного импульсного канала используется множество узкополосных частотных каналов, как в обычных системах метеорной
радиосвязи. Однако на практике в то время возобладал импульсный метод,
как более простой в реализации. Победное шествие импульсной техники
продолжалось до середины 80-х годов, когда был достигнут уровень
точности в 10-20 нс, при котором стали проявляться ограничения
импульсного подхода. А для реализации фазового метода наоборот,
сложились благоприятные условия в связи с развитием элементной базы
цифровой схемотехники и микропроцессоров, быстродействия которых в
то время еще не хватало для полноценной цифровой обработки
широкополосных импульсных сигналов, но было вполне достаточно для
узкополосных фазовых. В итоге переход от традиционных широкополосных
импульсных методов синхронизации к многочастотным фазовым, позволил
не только сравнительно просто повысить точность с 10-20 нс до 4-5 нс с реальной перспективой выхода на субнаносекундный уровень, но и
полностью перейти на цифровые методы синтеза и обработки сигналов,
создать универсальную программируемую аппаратуру синхронизации шкал
времени и передачи дискретных сообщений, снизить излучаемую мощность
с 10-20 кВт в импульсе до обычных для дальней радиосвязи 300-500 Вт и
тем самым кардинально улучшить электромагнитную совместимость
аппаратуры с системами телевидения и подвижной радиосвязи и таким
образом расширить сферу ее применения.

Что касается вопроса реального достижения субнаносекундного уровня
точности, то тут нужно пояснить следующее. Ключевыми моментами идеи
Сидорова было, во-первых, обеспечение высокой относительной точности и
независимости измерений фазы на каждой частоте (включая калибровку фазовых
задержек аппаратуры), и, во-вторых, обеспечение достаточно высокой численности
полезных метеорных отражений для возможности реализации долговременного
слежения за относительным ходом шкал времени с субнаносекундной точностью по
измерениям фазы несущей. Первое обеспечивало возможность пропорционального
повышения точности синхронизации за счет соответствующего выбора
максимального разноса частот, а второе возможность длительного накопления
измерений с целью разрешения неоднозначности даже при сравнительно небольших
разносах по частоте. Поэтому макеты фазовой аппаратуры «Кама-5» и «Кама-7»
изначально обеспечивали высокую инструментальную точность измерения фазы и
возможность измерения относительного хода шкал времени с погрешностью не хуже
0.5 нс на интервалах не менее несколько часов, что было подтверждено
многочисленными экспериментами. Это давало возможность даже при используемом
разносе частот в 0.5 МГц разрешать неоднозначность фазовых измерений на несущей
за время до 1-3 часов, что в принципе могло быть использовано для гражданских
применений. (Используемые в то время в мире методики сличения эталонов времени
по GPS в режиме common view также требовали большого времени накопления
измерений и получения результатов «задним числом»). Однако для повышения
надежности и сокращения времени получения однозначного результата до 15-20
минут, требовалось увеличить максимальный разнос частот как минимум до 2 МГц, что было невозможно в выделенном в то время диапазоне радиочастот. В качестве
эксперимента в аппаратуре «Кама-7» был реализован дополнительный диапазон с
разносом в 10МГц, однако из-за неучтенных взаимных наводок реализовать
полноценные измерения с таким разносом так и не удалось. Поэтому в 1996-1997 гг.
была начата инициативная разработка новой аппаратуры с широкодиапазонным
цифровым синтезатором частот, которой, к сожалению, не суждено было
завершиться из-за кризиса 1998 г.

Однако следует отметить, что, несмотря на, казалось бы, очевидные
преимущества фазового метода, решиться на его реализацию с нуля при
наличии только одной красивой идеи было весьма не просто. Поэтому когда
к середине 80-х годов стало ясно, что импульсный метод себя исчерпал и
нужно переходить к фазовым измерениям, была выдвинута и стала
доминирующей идея создания гибридной двухканальной аппаратуры,
сочетающей в себе традиционный импульсный способ обнаружения сигнала с двухчастотным фазовым измерителем. Разумеется, такой подход тянул
за собой все недостатки и ограничения импульсного метода и поэтому
вызывал активные возражения со стороны Сидорова и увлеченных его идеей
молодых сотрудников А.Е. Базлова и Л.А. Эпиктетова. Поэтому им пришлось
в форсированном темпе подводить теоретическую базу под предлагаемый
метод, прорабатывая вопросы выбора типов сигналов, методов их синтеза
и цифровой обработки. В результате вместо некой абстрактной
узкополосной измерительной аппаратуры вырисовывалась гибкая
программируемая система широкополосной радиосвязи со сложными ФМ-
ДЧМ сигналами с большой базой, возможностью использования
псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ) и «новомодных»
систем каскадного кодирования для передачи данных. Такой «поворот
событий», с одной стороны, вызвал безусловный интерес у военных
представителей, но с другой еще больший скепсис со стороны умудренных
опытом разработчиков, в том числе и «старой гвардии» ПРАЛ во главе с
Кардоником, поскольку система представлялась еще более сложной в
реализации, чем ранее. В результате дискуссий, заказчиком было принято
компромиссное решение о создании параллельной темы для разработки
перспективных методов высокоточной синхронизации, что поначалу
вызвало еще более жаркие дискуссии уже внутри коллектива, поскольку
обязательств по основной тематике никто не отменял, и возникала
реальная опасность «погнаться за двумя зайцами». Поэтому перед
Сидоровым встала весьма нелегкая задача принятия окончательного
решения. Конечно, Сидоров не был бы Сидоровым, если бы просто так
упустил журавля, к которому стремился столько лет, поэтому в итоге он
все же принял смелое и непростое решение взяться за разработку новой
аппаратуры и поручить проработку основных вопросов молодым. В итоге
он оказался прав, и за несколько лет общими усилиями созданной
«молодежной группы» и «старой гвардии» Кардоника удалось создать с нуля
новую фазовую аппаратуру «Кама-5» и выполнить все запланированные
работы по основной тематике. В частности в это же время был разработан фазовый блок для импульсной аппаратуры «Кама-3» и проведен
известный эксперимент 1988 г., который подтвердил высокую фазовую
взаимность МРК. Правильность выбранных решений подтверждалась еще и
тем, что в конце 80-х - начале 90-х годов возобновился интерес к метеорной
радиосвязи, и программируемая аппаратура фазовой синхронизации «Кама-
5» «легким движением руки» превращалась в аппаратуру метеорной связи
«Кама-6».


Макет аппаратуры метеорной 
синхронизации и связи «Кама-5» (без УМ и 
блока питания). Создан в 1990 г. В 1991 г. 
путешествовал на Сахалин и Камчатку для 
участия в Российско-Американском 
эксперименте по управлению и 
синхронизации станций ИФРНС «Чайка» и 
«Loran-C». В 1992 г. участвовал в тщательно подготовленном совместном 
эксперименте с ИМВП ВНИИФТРИ. «Лабораторный» дизайн аппаратуры, не 
соответствующий канонам группы Кардоника, был выбран осознанно для ускорения 
производства и настройки. 


Немаловажную роль в разработке и последующем развитии 
аппаратуры сыграли «перестройка и гласность» и последующие события 
начала 90-х годов. Во-первых, был дан зеленый свет развитию кооперации и 
малых предприятий, и под руководством В.В. Сидорова при КГУ в 1989 г. был 
создан один из первых научно-производственных кооперативов 
«Радиотехническая лаборатория (РТЛ)», благодаря которому удалось 
значительно ускорить изготовление и настройку макетов фазовой 
аппаратуры «Кама-5». В последующем, когда государственное 
финансирование исследований было свернуто и пришлось искать другие 
источники для продолжения исследований и разработок, по инициативе 
В.В.Сидорова было создано малое предприятие «Метеорная техника», а 
также акционерное общество «Интермет», объединившее предприятия, 
организации и ряд частных лиц, заинтересованных в развитии метеорной 
техники в России. В состав ЗАО «Интермет» помимо «Метеорной техники» 
входили НТЦ «Интернавигация» (г. Москва), НИИ «Нептун» (г. С-Петербург), 
ООО «Симета (г. С-Петербург), а также представители РИРВ (ЛНИРТИ), 
принимавшие участие в разработке метеорной аппаратуры. 
Во-вторых, возросшая открытость общества способствовала 
развитию международного сотрудничества и сворачиванию многих 
оборонных заказов, что сыграло двоякую роль в судьбе метеорной техники. 
С одной стороны, снятие излишних требований и ограничений, характерных 
для аппаратуры военного назначения, позволило на базе предприятия 
«Метеорная техника» в кратчайшие сроки создать новую, еще более 
компактную и простую аппаратуру метеорной синхронизации и связи 
«Кама-7». Но с другой стороны, в 90-е годы практически пропал интерес к 
метеорной синхронизации высшей точности. В частности, в 1992 г. 
совместно с Институтом метрологии времени и пространства (ИМВП ГП 
ВНИИФТРИ) был проведен тщательно подготовленный эксперимент по 
высокоточному сличению шкал времени с помощью аппаратуры «Кама-5», 
доказавший практическую возможность дистанционного сличения 
эталонов времени по МРК с погрешностью менее 4-5 нс и долговременного 
слежения за относительным ходом шкал с погрешностью не более 0.5 нс [1].
Однако дальнейшего развития эти работы не получили, поскольку в связи с 
распадом СССР и реорганизацией Государственной службы времени и 
частоты РФ, в ее подчинении остались лишь вторичные эталоны в 
восточной части страны, а также наладилось международное 
сотрудничество с ведущими лабораториями Европы по сличению эталонов 
времени и частоты с помощью GPS. В этих условиях сказалось ограничение 
метеорного метода по максимальному радиусу действия, которого не 
хватало для связи с ближайшими эталонами времени ни в г.Брауншвейг (Германия), ни тем более в Иркутске. Что же касается РИРВ и ГУКОС (а 
также программы ГСЕВЭЧ «Цель» в целом), то они сами испытывали 
серьезные трудности с финансированием [3], и доводка разработанной 
метеорной аппаратуры 17Н830 сильно затягивалась. 
Вместе с тем в те же годы было развернуто международное 
сотрудничество в области объединения цепей наземных ИФРНС «Чайка» и 
«Loran-C», которые широко использовались для целей морской и воздушной 
навигации и по сей день рассматриваются как резервные источники 
навигационной информации наряду с GPS\ГЛОНАСС. Аппаратура метеорной 
синхронизации и связи по своим характеристикам хорошо подходит для 
решения задач управления и синхронизации станций ИФРНС как по 
оптимальному радиусу действия, так и по требуемой скорости передачи 
информации и обеспечиваемой точности синхронизации. Но основной 
задачей при создании объединенных цепей ИФРНС являлась организация 
недорого канала связи для передачи поправок, а обеспечение 
дополнительного, независимого канала синхронизации не рассматривалось 
как жизненно необходимое, хотя и позволяло заметно улучшить 
характеристики системы. Первый международный эксперимент по 
созданию Российско-Американской цепи ИФРНС состоялся в 1991 г. По 
инициативе НТЦ «Интернавигация» в этом эксперименте использовалась 
аппаратура «Кама-5» для проверки возможности обеспечения связи и 
синхронизации станций «Чайка» («Тропик-2ВД»), расположенных на 
Камчатке и о.Сахалин. Несмотря на то, что для «Кама-5» это был первый 
серьезный эксперимент, он прошел весьма успешно, и аппаратура показала 
хорошие характеристики, как по точности синхронизации, так и по 
скорости и качеству передачи сообщений. Это открывало хорошие 
перспективы использования метеорной аппаратуры, как при организации 
других международных цепей ИФРНС, так и для ее использования внутри 
страны, что послужило толчком к созданию малых предприятий 
«Метеорная техника» и «Симета», а также ЗАО «Интермет». 

Созданное по инициативе Сидорова предприятие «Метеорная техника» дало 
большую самостоятельность «молодежной группе» и позволило многим проявить 
себя в новом качестве. В частности А.Е. Базлов стал исполнительным директором, 
взяв на себя всю бухгалтерию и огромный бумагооборот, связанный с созданием 
предприятий и заключением массы договоров, соглашений, протоколов и т.д. 
А.В.Логашин кроме того, что являлся непосредственным разработчиком большей 
части ключевых узлов аппаратуры «Кама-7» и «Метеор», проявил себя как отличный 
организатор в вопросах планирования, производства и настройки аппаратуры. 
Р.Р.Мерзакреев, став главным инженером предприятия и ответственным 
исполнителем по работам, выполняемым в рамках КГУ, проявил себя как отличный 
стратег в поиске новых потенциальных заказов на исследования и разработки. В 
частности, благодаря Р.Р.Мерзакрееву был организован и проведен эксперимент 1992 
г. с ВНИИФТРИ; заключен договор и проведены исследования по возможности 
использования метеорной аппаратуры для синхронизации позиций бистатической 
РЛС; разработаны технические предложения по совместному использованию КНС «ГЛОНАСС» и метеорной аппаратуры в перспективной тактической системе 
навигации, опознавания и обмена данными ВВС; получен грант по федеральной 
программе «Конверсия и приоритетные технологии». Разумеется все эти 
достижения были бы немыслимы без всесторонней поддержки со стороны профессора 
Сидорова. 
 
В 1992-1993 гг. предприятием «Метеорная техника» была 
разработана усовершенствованная малогабаритная аппаратура «Кама-7», 
в которой благодаря созданной кооперации использовался передатчик 
производства НИИ «Нептун». В 1993 г. эта аппаратура прошла успешные 
испытания на станциях ИФРНС европейской части России «Чайка-ЕД», 
расположенных в городах Сызрань и Карачев (Брянской обл.), и затем 
благодаря поддержке со стороны Центра дальней радионавигации ВВС в 
1994 г. вышел приказ начальника вооружений ВВС о включении аппаратуры 
типа «Кама-7» в состав оборудования станций РСДН-3/10 («Тропик-2ЕД» и 
«Тропик-2П»). Также в 1994 г. в рамках программы создания объединенной 
Российско–Южно-Корейской цепи ИФРНС «Чайка» - «Loran-C» начались 
переговоры с Морской и портовой администрацией Республики Корея о 
поставке аналогичной аппаратуры на станцию «Loran-C» в Поханг. По 
инициативе НИИ «Нептун» в том же 1994 г. был проведен успешный 
эксперимент по метеорной радиосвязи на трассе Казань – п.Песочный 
(Ленинградской обл.) который показал возможность устойчивой работы 
АМСС «Кама-7» в режиме передачи данных в том числе и при высоком уровне 
радиопомех. И, наконец, в январе 1995 г. был проведен Российско-Норвежский эксперимент по связи и синхронизации станции ИФРНС «Чайка» в 
п.Туманный Мурманской области со станцией «Loran-C» в Бё (Норвегия), в 
котором осуществлялась реальная коррекция моментов излучения станции 
Туманный путем передачи команд со станции Бё с помощью АМСС «Кама-7» 
с независимым контролем результатов коррекции со стороны 
контрольной норвежской станции Берлеваг. 
 
АМСС «Кама-7» с передатчиком НИИ 
«Нептун». Год создания – 1993. 
Принимала участие в эксперименте 
1993г. на станциях ИФРНС «Чайка-
ЕД» в гг.Сызрань и Карачев, в 1994г. в 
эксперименте по радиосвязи на 
трассе Казань – С.Петербург, в 
1995г. в Российско-Норвежском 
эксперименте на станциях ИФРНС «Чайка» в п.Туманный Мурманской обл. и «Loran-C» 
в Bё (Норвегия). 

По результатам этих успешных экспериментов, НИИ «Нептун» на 
основе технических решений, реализованных в АМСС «Кама-7», начал 
разработку промышленного варианта аппаратуры «Метеор». Разработка 
производилась в тесном сотрудничестве с предприятием В.В.Сидорова 
 55 
 
«Метеорная техника», которое участвовало в разработке принципиальных 
и топологических схем основных узлов, методик настройки и испытаний 
аппаратуры, а также непосредственно в настройке и испытаниях. 
Разрабатываемую аппаратуру предполагалось использовать как в 
Российских цепях РСДН-3/10, так и в объединенной Российско-Корейской цепи 
«Чайка» - «Loran-C». Однако Корейской стороной были выдвинуты 
требования об изменении и сужении диапазона используемых частот с 
допуском на ухудшение точности синхронизации до 50 нс. Это вело к 
затягиванию сроков разработки и необходимости разделения модификаций 
аппаратуры на «Метеор-ЕД» и «Метеор-Восток». Но в итоге коварная 
судьба сложилась так, что практически разработанная и испытанная 
аппаратура оказалась невостребованной, поскольку сначала в 1997 г. 
разразился Азиатский экономический кризис, ударивший, в том числе и по 
Южной Корее. А вслед за ним в августе 1998 г. – экономический кризис в 
России, который подкосил развитие метеорной техники в нашей стране на 
самом взлете и фактически поставил жирный крест на ее дальнейшей 
судьбе... 
 
Опытный образец промышленной 
АМСС «Метеор». Разработан НИИ 
«Нептун» (г. С-Петербург)

Завершая исторический экскурс, который был призван осознать всю 
значимость и гениальность научно-технических идей профессора Сидорова 
В.В., стоит упомянуть и о его человеческих качествах. Сидоров всегда 
отличался большой искренностью, открытостью и демократизмом в 
общении, чем привлекал к себе множество сторонников как среди своих 
коллег и учеников, так и со стороны заказчиков и представителей 
сторонних организаций. С другой стороны, будучи человеком творческим и 
увлекающимся, он иногда мог вызывать впечатление рассеянного 
профессора, не способного к четкому планированию и организации работы 
большого коллектива. Однако лишь один перечень достижений самого 
Сидорова и руководимого им коллектива, в том числе и работ по оборонным 
заказам, заставляет усомниться в этом тезисе. Однако в самые 
ответственные моменты Сидоров был предельно четким и собранным. А, 
самое главное, он притягивал к себе людей, которые в итоге удачно 
заполняли все ниши, оказываясь в нужное время в нужном месте и образуя сильные команды типа группы Кардоника или коллектива «Метеорной 
техники», которые могли работать самостоятельно как хорошо 
отлаженные механизмы, не требуя излишней опеки. 
 
Можно привести пару примеров из жизни. В одном «историческом случае» 
профессор Сидоров и Р.Р. Мерзакреев должны были ехать на представительное 
совещание с участием высоких лиц из Минобороны и Правительства РФ. Каково же 
было удивление Мерзакреева, когда он за несколько минут до отправления поезда 
увидел, наконец, Сидорова, приехавшего прямо с дачи в, мягко говоря, «небрежной» 
рабочей одежде, никак не соответствующей высокому статусу мероприятия. 
Поскольку на переодевание уже не было времени, то проф.Сидоров ничуть не 
смущаясь провел в таком виде все совещание и даже беседовал в перерыве с высокими 
лицами. Другой пример – когда летом 1992 г. Мерзакреев и Эпиктетов приехали с 
аппаратурой на КАМАЗе-лаборатории во ИМВП ВНИИФТРИ для проведения 
эксперимента, солнце уже садилось, и они столкнулись с закрытыми воротами, за 
которыми никто не подавал признаков жизни, за исключением заливавшейся лаем 
«сторожевой» дворняги. Поскольку звонки, стуки, крики и прочие «ненасильственные» 
действия не возымели никакого действия, то оставалось только заночевать перед 
воротами. Но тут, откуда ни возьмись, появляется профессор Сидоров, приехавший 
проведать ребят, быстро оценивает ситуацию, одним махом перелезает через 
высокие ворота (это в год своего 60-летия!), не спеша идет к зданию в сопровождении 
тявкающей дворняги (!), находит там заспанных охранников и решает все вопросы с 
размещением. Вот вам и «рассеянный, задумчивый» профессор! 
 
Источники: 
1. Сидоров В.В., Мерзакреев Р.Р., Эпиктетов Л.А., Логашин А.В.. Базлов А.Е. Аппаратура 
метеорной синхронизации и связи. Труды 5 Российского симпозиума «Метрология 
времени и пространства», 11-13октября 1994 г., ИМВП ГП «ВНИИФТРИ», Менделеево, 
Моск.обл. с.405-410. 
2. НИИ «Нептун». Аппаратура метеорной связи. 
3. Кузнецов В.П., Годунов А.М., Ананьин Г.Ф. Создание и развитие Системы единого 
времени Министерства обороны. http://kik-sssr.narod.ru/0.13_SEV_VT_KIK.htm 
 
Л.А. Эпиктетов 
научный сотрудник ПРАЛ КФУ

УЧЕБНАЯ РАБОТА



Каждый выдающийся исследователь 
вносит своё имя в историю науки не 
только собственными открытиями, 
но и теми открытиями, к которым он 
побуждает других. 
М. Планк 


Сидоров много сделал для становления радиофизических 
специальностей, подготовки студентов и, особенно, специалистов высшей 
квалификации. Под его руководством 17 учеников защитили кандидатские 
диссертации, 6 из них стали докторами наук: 
1. Каримов Казимир Абдулович (1967г.), д.ф.-м.н. 
2. Андрианов Николай Сергеевич (1968г.) 
3. Насыров Альберт Махмутович (1969г.), д.ф.-м.н. 
4. Минуллин Ринат Гизатуллович (1969г.), д.ф.-м.н. 
5. Фахрутдинова Антонина Николаевна (1973г.), д.ф.-м.н. 
6. Плеухов Алексей Николаевич (1974г.), д.ф.-м.н. 
7. Михайлов Борис Кириллович (1974г.) 
8. Халикеев Марат К. (1979г.) 
9. Карпов Аркадий Васильевич (1983г.), д.ф.-м.н. 
10. Кардоник Григорий Сухерович (1984г.) 
11. Хузяшев Рустем Газизович (1987г.) 
12. Тарышкин Сергей Владимирович (1990г.) 
13. Филимонова Тамара Константиновна (1993г.) 
14. Рассим Амир Али (1994г.) 
15. Панковец Владимир Васильевич (2002г.) 
16. Калабанов Сергей Александрович (2004г.) 
17. Корнеев Владимир Александрович (2007г.) 
 
Ученики Владимира Васильевича, в свою очередь, воспитали 31 
кандидата физ.-мат. наук – «внуков» (трое из которых стали докторами 
физ.-мат. наук), а они – еще 6 к.ф.-м.н («правнуков»). Таким образом, 
«научное семейство» В.В. Сидорова насчитывает в своем развитии 54 
человека (45 к.ф.-м.н. и к.т.н., и 9 д.ф.-м.н.). 
Ученики В.В. Сидорова успешно преподают и работают в науке на 3-х 
радиофизических кафедрах Института физики КФУ, в КГЭУ, в Москве, 
Киргизии, Канаде и Ливии. 
Кроме учеников, получивших ученые степени, В.В. Сидоров воспитал 
много инженеров, научных сотрудников, которые в процессе работы в 
ПРАЛ превратились из выпускников физфака КГУ в разработчиков высшей 
категории, способных решать научные задачи в соответствии с высокими 
требованиями времени.

Как научный руководитель ПРАЛ В.В. Сидоров «прикладывал 
голову», как он сам говорил, к деятельности каждого научного сотрудника 
и инженера. И они – ученики Владимира Васильевича, прошедшие школу 
ПРАЛ – это три поколения талантливых инженеров и ученых 
экспериментаторов, в процессе создания метеорной техники, 
радиолокационных, метрологических и связных информационных 
измерительных систем и при выполнении экспериментов на десятках 
радиолиний, от Норвегии до Камчатки, вырастали в высококлассных 
специалистов. 
Инженеры, научные работники высшей категории, выросшие в ПРАЛ 
и добившиеся особенно высоких результатов, могут быть представлены, в 
частности, тремя группами: 
- группа Кардоник Григорий Сухерович, 
Романов Владимир Иванович, 
Школдов Петр Алексеевич, 
Тарышкин Сергей Владимирович; 
- группа Мерзакреев Рустем Рауфович, 
Эпиктетов Леонид Александрович, 
Логашин Андрей Викторович, 
Смирнова Алла Эмильевна; 
- группа Ганин Виктор Александрович, 
Степанов Анатолий Мехайлович, 
Костылев Константин Константинович, 
Макаров Владимир Александрович 
 
Все трое в группе Мерзакреев Рустем Рауфович, Эпиктетов Леонид 
Александрович и Логашин Андрей Викторович, с отличием окончили 
физический факультет (1984г., 1983г., 1986г.). Все трое начали свою 
профессиональную деятельность под руководством В.В. Сидорова, и в 
процессе развития в школе ПРАЛ, прошли через этапы деятельности в 
качестве лаборантов, инженеров, научных сотрудников и превратились в 
группу высококлассных специалистов, выполняя работы по метеорной 
радиосвязи и метеорной синхронизации шкал времени. 
В настоящее время эта группа работает по хоздоговорной теме 
«ПРАЛ» на кафедре радиофизики КФУ. Ими разработаны прикладные 
программы, автоматизирующие процесс создания, контроля и 
редактирования электронных кадастровых карт в геоинформационной 
системе «Панорама». Р.Р. Мерзакреев является исполнительным 
директором ОАО «РКИ «Земля». 
Необходимо отметить лучшие человеческие качества лидера этой 
группы - Рустема Рауфовича Мерзакреева, помощь которого, при болезни 
Владимира Васильевича, имела большое значение. 
Особое место в группе Р.Р. Мерзакреева занимает Алла Эмильевна 
Смирнова. Она начинала свою деятельность в ПРАЛ в качестве секретаря 
В.В. Сидорова. Очень красивая, умная, деловая, она была представлена Дилярой Рауфовной Сидоровой, которая познакомилась с ней у себя на 
работе как с девочкой-школьницей, профессионально ориентированной на 
печатание. Знакомые недоумевали: «Как ты могла такую красавицу 
привести в секретарши своему мужу?» Но Д.Р. Сидорова считала, что 
именно такая секретарша нужна Владимиру Васильевичу. И не ошиблась. 
Алла не хуже других «набирала обороты» в ПРАЛе, окончила географак КГУ 
и выросла в неоценимого специалиста не только у В.В. Сидорова, но и у его 
учеников в группе Р.Р. Мерзакриева. 
При огромной занятости В.В. Сидорова Алла помогала ему 
справиться с множеством бумаг, которые на него наваливались. А сейчас 
она, по требованию времени, стала ещё и профессиональным главным 
бухгалтером, и осталась, по-прежнему, чудесным человеком.

I. I СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ ПУТЕМ ШИФРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫМ ПРИРОДНЫМ ПРОЦЕССОМ, V часть



IV часть



5. Защита от потерь при частично перехваченных измерениях 

Метеорная криптография не гарантирует защиты от перехвата части
измерений криптоаналитиком в непосредственной близости от антенны
абонента. Однако если речь идет о частично перехваченных измерениях, то
можно сделать как угодно малой их эффективность, поставить
формирование ключа в зависимость не от набора текущих измерений, а от
трансформированной совокупности большой части или даже всего набора
измерении выполненного системой. Более того, комбинируя метод МК с
современными методами создания псевдослучайных последовательностей,
например, используя его для регулярного внесения энтропии в такую
последовательность на обоих пунктах, можно не только защититься от
случаев частичного перехвата измерений, но и увеличить
производительность генерации ключа. На Рис.6 продемонстрирован
пример возможной организации синхронной генерации ключей в системе
МК, обеспечивающей такую защиту.
5. Защита от потерь при частично перехваченных измерениях 
 
Метеорная криптография не гарантирует защиты от перехвата части 
измерений криптоаналитиком в непосредственной близости от антенны 
абонента. Однако если речь идет о частично перехваченных измерениях, то 
можно сделать как угодно малой их эффективность, поставить 
формирование ключа в зависимость не от набора текущих измерений, а от 
трансформированной совокупности большой части или даже всего набора 
измерении выполненного системой. Более того, комбинируя метод МК с 
современными методами создания псевдослучайных последовательностей, 
например, используя его для регулярного внесения энтропии в такую 
последовательность на обоих пунктах, можно не только защититься от 
случаев частичного перехвата измерений, но и увеличить 
производительность генерации ключа. На Рис.6 продемонстрирован 
пример возможной организации синхронной генерации ключей в системе 
МК, обеспечивающей такую защиту. 
глубине памяти i-k-1. В этом варианте защиты данные, накопленные в 
регистре (5), не должны быть доступны криптоаналитику, также как и 
данные, накопленные в регистре ключевой информации (9). 
 
6. Экспериментальная проверка идеи метеорной криптографии 
 
Для проверки метода метеорной криптографии был использован 
эксперимент по фазовой синхронизации шкал времени на радиолинии 
Менделеево - Казань [8]. В этом эксперименте фазовые времена 
распространения радиоволн измерялись на обоих концах трассы и 
вычитались одно из другого. Проверялись условия фазовой взаимности на 
нескольких частотах. 
На Рис. 7 показан пример сохранения условий фазовой взаимности во 
время одного длительного метеорного отражения, во время которого 
измеряемые фазы менялись на несколько периодов за счёт ветрового сноса 
метеорного следа. Видно, что на всех частотах условия взаимности не 
сохраняются только в самом начале отражения, когда метеорный след 
только формируется. В остальное время различия времени 
распространения радиоволн в прямом и обратном направлениях 
сохраняются в пределах шумовых погрешностей приёмников. 
Наблюдаемые различия фазового смещения на разных частотах 
определяются смещением временных шкал, так что имеется возможность 
не только измерить времена распространения в прямом и обратном 
направлениях, но и проверить результат повторными измерениями. 

7. 0 правовом режиме использования МК 
 
Метеорная криптозащита представляет собой канальную защиту 
информации и не использует стандартных математических методов 
шифрования сообщений. Это просто прибор для одновременно генерации 
секретных ключей одноразового использования для двух или более 
уделённых абонентов. В дальнейшем эти ключи можно использовать в 
любых лицензированных способах шифрования сообщений, в том числе 
определяемых Государственными стандартами. 
 
Заключение 
 
Показано, что специфические свойства метеорного распространения 
радиоволн позволяют реализовать систему метеорной криптозащиты, 
которая: 
 защищает передаваемую информацию по открытым радиоканалам на 
расстояния до 1500-2000 км, обеспечивая при этом абсолютную 
криптостойкость для криптоаналитика с наблюдателями в космосе, на 
самолёте или на земле в дальней от абонентов зоне; 
 решает проблему взаимной аутентификации абонентов; 
 решает проблему проверки правильности одинаковой генерации 
ключей на двух конюх радиолинии; 
 обеспечивает защиту от редких или неточных случаев косвенного 
дистанционного определения фазы сигнала в приёмнике абонента 
наблюдателями криптоаналитика. 
Предложенный способ метеорной криптографии решает проблему 
распространения ключей по открытому эфиру на расстояния до 2000 км. 
Размер ключевой информации неограничен, а производительность её 
генерации определяется точностью синхронизации и численностью 
регистрируемых метеорных отражений.
стрируемых метеорных отражений. 
Ключ при метеорной криптографии является природно-случайным. 
До окончания процедуры аутентификации ключ неизвестен, используется 
однократно, автоматически уничтожается после использования. Его нельзя 
украсть или продать. 
 
Литература 
 
1. С.Bennett, F.Bessette, G.Brassard, L.Salvail, J.Smolin Experimental quantum cryptography 
// Journal of cryptology. 1992, V.5, N1, p.3-28 
2. Shannon C.E. Communication theory of secrecy systems. Bell Syst Tech. J., V.28, 1949, P. 
656-715. 
3. Карпов A.B., Сидоров B.B. Способ защиты информации в метеорном радиоканале 
путем шифрования случайным природным процессом. Патент РФ № 2265957.- МПК6 
Н 04 В 7/22, Н 04 L. Бюл. №34 от 10.12.2005. 
4. Villard O.G., Peterson А.М., Manning L.A., Eshleman V.R. Some properties of oblique 
radio reflections from meteor ionization trails // J.Geophys.Res.- 1956,- V.61.- P.233-249. 
5. Базлов A.E., Казакова T.B., Курганов A.P., Мерзакреев P.P., Сидоров В.В., Хузяшев Р.Г., 
Эпиктетов JI.A. Экспериментальные исследования невзаимности метеорного 
радиоканала // Изв.вузов. Радиофизика, 1992.- T.35.-N1.- С. 94-96. 
6. Дудник Б.С., Кащеев Б.Л., Коваль Ю.А. Новый комплекс аппаратуры сличений 
эталонов времени и частоты по радиометеорному каналу // Измерительная техника, 
1986, N 4, С. 15-16. 
7. Кащеев Б.Л., Коваль Ю.А., Кундюков С.Г. фазовая радиометеорная аппаратура 
сличения шкал времени // Измерительная техника, 1998. -№5 
8. Epictetov L.A., Merzakreev R.R., Sidorov V.V Application of Meteor Burst Equipment for 
High Precision Comparisons of Time and Frequency Standards // Proc. of 7th European 
Frequency and Time Forum (EFTF93) Neuchatel, 16-18 March 1993, pp. 413-416. 
9. Корнеев B.A. Сидоров B.B. Эпиктетов ЛА. Исследование времени однозначного 
перехода к фазе несущей при автоматическом управлении шкалой времени по 
измерениям в метеорном радиоканале // Известия ВУЗ-ов, Радио физика, Том 47, № 
12,2003, С. 933-939. 
10. Леонов А.И., Фомичёв К.И.., Моноимпульсная радиолокация // Издательство 
«Советское радио», Москва, I970. 
11. Казаринов Ю.М. и др. Радиотехнические системы Издательство «Советское радио», 
Москва, 1968. 
12. Чеггура В.Ф., Кащеев Б.Л., Бондарь Б.Г. Исследование направленных свойств 
рассеяния УКВ радиосигналов метеорными следами // Электросвязь,- 1962.- №11- 
С.3-10. 
13. Карпов А.В. Компьютерная модель метеорного радиоканала // Изв. Вузов. Сер. 
Радиофизика.- 1995,- т.38 с- №12.- С.1177-1186. 
14. G.S.Vemam “Cipher printing telegraph systems for secret wire and radio telegraphic 
communications” J. Amer. Inst Elec. Eng. Vol.55, p.p. 109-115, 1926. 
 
Сидоров B.B. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры 
радиофизики Казанского университета, научный руководитель Проблемной 
радиоастрономической лаборатории, заслуженный профессор Казанского университета, 
заслуженный деятель науки республики Татарстан и России. Область научных интересов - 
радарные исследования метеорных явлений и поиск путей их эффективного прикладного 
использования для радиосвязи, службы времени и защиты информации. 
Карпов А.В. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры 
радиофизики Казанского университета. Область научных интересов - имитационное 
компьютерное моделирование условий работы систем радиосвязи. 
Сулимов А.И. Студент КГУ, выпускник магистратуры по направлению 
«Информационные процессы и информационные системы», исследует корреляцию 
фазовых измерений на местности. 

3. Аутентификация абонентов и проверка правильности текущей работы системы МК


Часть II

Проблема аутентификации абонентов, строго говоря, является
самостоятельной проблемой и может решаться известными приёмами, на-
пример, блочного кодирования адресной информации, которой
обмениваются абоненты в открытом эфире. Однако наличие постоянно
генерируемой случайной последовательности на обоих пунктах даёт
надежду и аутентификацию осуществить с гарантированной надежностью.
На Рис.3 представлена функциональная схема одного из вариантов
процедуры аутентификации абонентов в системе метеорной
криптографии. По предыдущим измерениям из кодов младших разрядов в
регистре (4) построим в регистре (7) случайную временную
последовательность ζi-k-1 = (τi-k,M, τi-k+1,M, … , τi-2,M, τi-1,M). Глубина памяти к
может быть ограниченной, а может быть определена моментом пуска и
начальной сертификации системы. Перед моментом ti, над
последовательностью ζi-k-1 выполним легко осуществимое одностороннее
MAC преобразование Yi = f(ζi-k-1), где Yi - функция необратимого сжатия
массива ζi-k-1 (хеш-функция). Особенность этой функция состоит в том, что
ее входной массив может иметь неограниченный размер, а хеш-функция –
фиксированный. Это своего рода контрольная сумма массива ζi-k-1. Для
данной задачи важно, что функция Yi =f(ζi-k-1) чувствительна к любому
изменению в последовательности ζi-k-1. Поскольку функция ζi-k-1 природно-
случайна, природно-случайной будет и хеш-функция Yi. Заметим, что код
измерения τi и функции Yi не коррелированны, поскольку τi определяется
последний измерением, а Yi – младшими разрядами всех предыдущих
измерений. Некоррелированными будут и соседние по номеру i значения
функции Yi, поскольку преобразование f применимо к массивам с
постоянно меняющимся размером. Теперь добавим в функции Yi открытый
номер абонента и сформируем код запроса K(τiM,Yi,ti) очередного i-го
измерения. Таким образом, в i-й момент времени код запроса K(τiM,Yi,ti) бу-
дет своего рода паспортом двух взаимодействующих абонентов, причем
этот паспорт в каждый i-й этап измерения будет разным, но одинаковым в
обоих пунктах. Паспортом он является потому, что он находится в
зависимости от начальных данных, установленных в пункте В при его
запуске, и от персональной истории генерации им ключей в течение всего
периода его жизни до i-1-го момента времени. Кроме того, код запроса i-го
измерения будет и кодом проверки правильности i-1 измерения, поскольку, если это измерение окажется неверным, изменится и код
запроса. Функция K(τiM,Yi,ti) зависит от наиболее уязвимой части измерения
(τiM), так как всегда есть вероятность возникновения ошибки измерения в
младших разрядах как по физическим особенностям радиоотражений, так
и по особенностям пороговых ситуаций. Правильность измерения младших
разрядов i-1 измерения проявится в том, что запрос KB(τiM,Yi,ti) будет узнан
в пункте А (KB(τiM,Yi,ti) = KA(τiM,Yi,ti)) и пункт А пришлёт подтверждение. Если код не будет узнан (KB(τiM,Yi,ti) ≠ KA(τiM,Yi,ti)), то пункт А пришлёт отказ,
который станет одновременно и указанием возврата к i-l измерению. Все
предыдущие измерения были верными, иначе система не добралась бы до
i-го измерения. Отметим, что накопление в памяти системы МК инфор-
мации о младших разрядах измерения не открывает ключевой
информации, даже если криптоаналитик знает все запросы KB(τiM,Yi,ti)
постольку, поскольку они выходят в открытый эфир. Дело в том, что
регистры (5) и (7) используют независимые источники информации τiM и
τiC. Значение младшего разряда и граница между младшими и старшими
разрядами определяют два порога: первый с заданной вероятностью
гарантирует правильность работы измерителя (2), а второй гарантирует
конечный результат повтором измерений до тех пор, пока адрес пункта В
не будет опознан пунктом А.

IVчасть


среда, 2 октября 2013 г.

​I. СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ I. I СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ ПУТЕМ ШИФРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫМ ПРИРОДНЫМ ПРОЦЕССОМ

I. СПОСОБ АБСОЛЮТНОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ




I. I СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ ПУТЕМ ШИФРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫМ ПРИРОДНЫМ ПРОЦЕССОМ


А.В. КАРПОВ, В.В. СИДОРОВ.
Патент на изобретение РФ №2265957 от 10.12.2005г.
Реферат
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к
криптографической технике. Техническим результатом изобретения
является разработка способа дистанционной генерации ключа, в которой
ключ не передается от одного абонента к другому, а создается на
передающей и приемной сторонах метеорного радиоканала одновременно 
путем измерения одного и того же случайного процесса, который не
доступен криптоаналитику (другому абоненту). Принцип генерации ключа
состоит в том, что на приемном и передающем пунктах системы метеорной
связи измеряется случайная для данного метеорного радиоотражения
характеристика – время распространения сигнала от передатчика к
приемнику. На радиолинии разброс времени распространения достигает
значительных значений и, в условиях высокоточной синхронизации шкал
времени приёмного и передающего пунктов, времена распространения
могут быть измерены на обоих пунктах с высокой точностью и будут
одинаковыми вследствие свойства взаимности распространения в прямом
и обратном направлении. Последовательности таких парных измерений
могут быть использованы в качестве случайных последовательностей для
шифрования сообщений на одном конце линии связи и дешифрования
сообщения на другом. Данный метод обеспечивает теоретическую
криптостойкость тем, что случайная характеристика времени
распространения для каждого канала связи (для каждого метеора) для
стороннего криптоаналитика принимает другое значение. 

воскресенье, 29 сентября 2013 г.

Воспоминание Н. С. Андрианова о В. В. Сидорове


Мой интерес к науке еще на 5-м курсе университета пробудил
Владимир Владимирович Сидоров, осуществляя руководство курсовой
работой, закономерно, что после окончания университета, с 1958 года моя
научная работа уже в ПРАЛе, защита кандидатской диссертации проходила
под плодотворным руководством профессора Сидорова. Научные, деловые и
человеческие качества Владимира Владимировича легко позволяли ему
руководить научным процессом в большом коллективе. Его с уважением
называли "генератором идей", но он не только их генерировал, но и
претворял в жизнь.
Девизом всей его жизни можно назвать слова из песни - "Мы рождены,
чтоб сказку сделать былью, преодолеть пространство и простор, нам
вместо рук даны стальные крылья, а вместо сердца - пламенный мотор”.

Н.С. Андрианов
кандидат физико-математических наук,
доцент кафедры радиоастрономии КФУ


TEXT.RU - 100.00%

четверг, 26 сентября 2013 г.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТЕОРОВ В КАЗАНИ

В.В. СИДОРОВ
Радиотехника, 2010, вып.160, с.21-24

Проблемная радиоастрономическая лаборатория Казанского
государственного университета (ПРАЛ) была создана в 1957 г.
Основателем лаборатории является Константин Владимирович Костылёв,
в то время доцент кафедры радиофизики, а впоследствии, зав. кафедрой
радиоастрономии, профессор. До этого он сумел один из первых в СССР с
помощью военного радара пронаблюдать и идентифицировать
радиолокационные отражения от ионизированных следов в атмосфере,
остающихся в процессе разрушения, испарения и ионизации метеорных
частиц. Стало ясно, что метеорные явления, которые мы можем наблюдать
иногда в виде падающих звёзд, представляют собой сложный
геофизический процесс взаимодействия быстро летящей частицы с
атмосферой Земли, а радары могут давать обширную информацию как о
пылевой составляющей Солнечной системы, так и об атмосфере на высотах
почти недоступных другим методам исследования.

В то время СССР включился в первую международную
координированную программу «Международный геофизический год».
Коллектив лаборатории, состоящий из нескольких аспирантов и
лаборантов под руководством К.В. Костылёва, успешно проработал в этой
программе и в дальнейшем участвовал во многих других
координированных программах по исследованию метеоров и верхней
атмосферы MAP, MAC, GLOBMET, DYANA и др. Четверо из сподвижников К.В.
Костылёва: Сидоров В.В., Курганов, Р.А. Белькович О.И. и Тептин Г.М.
впоследствии стали докторами наук.

С 1965 руководителем лаборатории стал В. В. Сидоров. К настоящему
времени пятеро учеников профессора В. В. Сидорова защитили докторские
диссертации: А.М. Насыров. Р.Г. Минуллин. К.Л. Каримов А.Н. Фахрутдинова,
А.В. Карпов. Была близка к защите докторская диссертация Плеухова А.Н. Лаборатория подготовила квалифицированные кадры радиофизиков-
экспериментаторов для всего радиофизического крыла физфака. Это -
шесть заведующих кафедрами и десять доцентов. Выходцы из лаборатории
Кардоник Г.С. и Ганин В.А. основали новые успешно работающие
подразделения в Казанском государственном университете (КГУ).

Радиолокационные исследования в метеорной астрономии

Метеорная астрономия является одним из традиционных
направлений Казанской астрономической школы. Метеоры исследовали
профессор Дубяго А.Д. и профессор Евдокимов Ю.В. Вскоре после
организации ПРАЛ. К. В. Костылёвым был создан Метеорный отдел Астрономической обсерватории им. Энгельгардга при КГУ (АОЭ), которым
в течение многих лет руководил его ученик Белькович О.И., а затем ученик
В.В. Сидорова - А.М. Насыров. а теперь ученик О.И. Бельковича - В.В.
Андреев. Так что ПРАЛ и Метеорный отдел АОЭ в течение многих лет
работают координировано. На долю радиофизиков ПРАЛ приходится
разработка радиолокационного оборудования для метеорных
исследований, набор экспериментальных данных регистраций метеорных
радиоотражений, разработка методов интерпретации результатов
измерений для получения информации о падающем потоке метеорных
частиц и их физических свойствах.

Данные эти получаются на основе анализа сигналов Метеорного
радара, отражённых от метеорных «следов». Искусство радиофизиков
Сидорова В.В., Пупышева Ю.А., Костылёва К.К., Ганина В.А., Степанова А.М. и
др. состояло в том, чтобы построить такой радар, который давал бы
наиболее полную информацию о «звёздных пришельцах». В течение более
10 лет непрерывных наблюдений на пятой модификации из
разработанных в ПРАЛ метеорных радаров – КГУ-М5 позволили получить
обширную базу данных, состоящую более чем из 12 миллионов метеорных
отражении. На основе этих исследований разработан ГОСТ «Метеорное
вещество».

Последние совместные ПРАЛ и Метеорного отдела АОЭ исследования
с использованием нового метода, который был разработан профессорами
В.В. Сидоровым с его учениками канд. физ.-мат. наук Филимоновой Т.К. и
Рассимом Амер Али, а также проф. Бельковичем О.И. и назван
томографическим (по аналогии с известным прибором), в корне меняют
прежние представления о структуре и распределении наиболее
представительной части «метеорного сообщества» - спорадических
метеорах и открывают новые перспективы установления связей между
метеорами и их родоначальниками - кометами и астероидами, а это по-
зволит понять многое в строении Солнечной системы.*

*В данном случае речь идет о радиотомографическом методе получения угловых 
распределений метеорных отражений применительно к новым метрологическим возможностям 
радара КГУ-М5 и карты распределения плотности падающего потока с разрешением 10”x10”. 
В сборнике в статьях В.В. Сидорова, С.А. Калабанова, Д.В. Любимова представлен новый 
дискретный квазитомографический метод определения распределения радиантов метеоров по 
небесной сфере с высоким угловым разрешением 2”x2”. Этот метод обеспечивает обнаружение 
метеорных потоков и микропотоков с точностью, по крайней мере, в 5 раз лучшей по сравнению с 
предшествующими радарными методами, что является актуальным в связи с тем, что освоение 
космоса и задачи радиосвязи требуют знания деталей структуры околоземного метеорного 
комплекса. (прим. сост.)

Метеорные исследования динамика верхней атмосферы

Чтобы изучать ветер в приземном слое, метеорологи запускают
шары-зонды и наблюдают за их движением. Метеорные следы образуются
бесплатно в громадном количестве и за их перемещениями можно
наблюдать с помощью радиолокатора. Группа ученых ПРАЛ и аспирантов, сначала В.В. Сидоров с учениками (ныне докторами физ.-мат. наук) К.А.
Каримовым и А.Н. Фахрутдиновой, а затем А.Н. Фахрутдинова и ее ученики
(ныне кандидаты наук О.Г. Хуторова, Р.А. Ишмуратов., Н.В. Бердунов и др.)
обработали десятилетний ряд наблюдении Метеорного радара КГУ и
построили настолько детальную эмпирическую модель динамики
атмосферы на высотах 80 – 110 км, какой пока нет на участках атмосферы,
исследуемых другими методами.

Метеорный вклад в ионизацию атмосферы

Этот вклад невелик, но он создает неоднородности, образование и
эволюцию которых можно исследовать, а на этой основе получать важные
сведения об ионосфере. Проф. Минуллин Р.Г. с его учениками доц.
Шерстюковым и канд. физ.-мат. наук, доц. Акчуриным А.Д. и проф. Насыров
А.М., начав с метеоров, стали крупными специалистами в области
ионосферного распространения радиоволн - первый в области
спорадических ионосферных образований, а другой в области ракурсных
свойств ионизаций, возникающих в результате искусственных
воздействий на нелинейную ионосферу.

Метеорная радиосвязь

Широко известно, какова роль спутников в дальней радиосвязи, но
мало кто знает, что ионизованные метеорные следы тоже могут быть
использованы вместо спутников для дальней радиосвязи на УКВ. Причём
бит информации, переданный по метеорной линии радиосвязи, вдвое
дешевле, чем, если его передавать через спутник. Разработанные в ПРАЛ
метеорные системы работали на десятках радиолиний, особенно в
малонаселённых районах и в Заполярье. где преимущества метеорной
связи особенно значительны. Разработанные в ПРАЛ модели метеорного
радиоканала признаются многими учёными мира как наиболее детальные
и достоверные. Большой вклад в эти работы сделали К.В. Костылёв. Р.А.
Курганов. В.В. Сидоров. А.В. Карпов, Г.С. Кардоник, А.Р. Курганов, В.И.
Романов, П.А. Школдов, Л.А. Эпиктетов, А.В. Логашин, Р.Р. Мерзакреев и др.

Метеорная синхронизация шкал времени

В работах проф. В.В. Сидорова и его учеников доц. А.Н. Плеухова,
к.ф.м.н. Г.С. Кардоника, к.ф.-м.н. Р.Г. Хузяшева, доц. А.Р. Курганова, В.М.
Романова, Л.А. Эпиктетова и др. было установлено, что метеорный канал
имеет уникальные свойства стабильности и взаимности условий распространения, позволяющие с высокой точностью производить
дистанционные измерения расхождения атомных часов. Достигнутая
точность 0,5 наносекунды не доступна пока другим методам. Чтобы
получить такие высокие результаты, пришлось последовательно разработать семь аппаратурных измерительных комплексов и пройти
трудный путь снижения погрешности от микросекунд до наносекунд. С
помощью такой аппаратуры можно строить недорогие системы
метрологии времени, дополняющие и резервирующие системы GPS, что
очень важно для реализации истинной самостоятельности малых
государств.

Метеорный радар КГУ

Метеорный радар Казанского университета КГУ-М5 был создан в
восьмидесятых годах сотрудниками Проблемной радиолаборатории
Казанского университета. Это была не первая радиолокационная система,
созданная в Казани. Первые наблюдения метеорной активности были
выполнены в 1954-1955 годах тогда доцентом кафедры радиофизики, а
впоследствии заведующим кафедрой радиоастрономии, профессором К.В.
Костылёвым с использованием военного радара П-2М и визуальной
регистрации метеорных отражений на электронно-лучевом дисплее. Эти
наблюдения были первыми в СССР радиолокационными наблюдениями
метеоров, и они позволили понять, какими должны быть требования к
системе обработки радиолокационных отражений от метеорных следов
для получения научной информации о метеорных явлениях. Метеорный
радар КГУ-Ml, разработанный Ю.А. Пупышевым и В.В. Сидоровым под
руководством К.В. Костылёва путём существенной переделки военного
радара П-8 был первым в СССР радаром для количественного изучения
притока метеорного вещества. Фоторегистраторы автоматически
записывали время появления и длительность метеорных отражений.
Метеорный радар КГУ-Ml развивался и улучшался Ю.А. Пупышевым и после разработки им азимутального статистического метода изучения
распределения радиантов метеоров по небесной сфере в течение
нескольких лет использовался для построения модели притока метеорного
вещества в северную небесную полусферу. Полученные Ю.А. Пупышевым
карты распределения плотности падающего потока метеоров по небесной
сфере в течение десятков лет использовались в качестве астрономической
основы при моделировании условий метеорного распространения
радиоволн. Эти карты, несмотря на их невысокое разрешение, до
настоящего времени не потеряли своей значимости. Однако ограничения
военных радаров потребовали создания специализированного метеорного
радара.

Метеорный радар КГУ-М2, как и последующие метеорные радары,
был разработан в Проблемной радио-лаборатории под руководством
Сидорова В.В. - Фахрутдиновым Р.Ю., Андриановым Н.С., Смоляковым Б.П.,
Покровским Г.Б., Михайловым Б.К. и др. специально для метеорных
исследовании. Это был когерентный двухчастотный радар с возможностью
измерения доплеровских сдвигов частоты, фазовых измерений углов
прихода индивидуальных метеорных отражений, их пространственных координат и фоторегистрацией амплитудных и фазовых межчастотных и
поляризационных измерений. На этом радаре была отработана техника
измерения углов (Сидоров В.В., Фахрутдинов Р.Ю., Фахрутдннова А.Н.,
Покровский Г.Б.), получены данные об электродинамике рассеяния
радиоволн метеорным следом, механизмах диффузионного расширения,
плазменных резонансах и других эффектах рассеяния. определяющих
полосу пропускания и фазовую стабильность метеорного канала, впо-
следствии определивших успех технических его приложений для
радиосвязи и высокоточной синхронизации. На этом радаре были
выполнены первые программы геофизических исследований. В этих
работах выявились и главные недостатки радара KГУ-М2:
- недостаточная точность угловых измерений;
- недостаточная численность метеорных отражений для
статистически обеспеченных геофизических измерений с высотным
разрешением;
- недостаточная информативность радара для получения данных по
метеорной астрономии. одним из факторов которой были ограничения на
частоту посылок импульсного радара, наконец, громадная трудоемкость
обработки фоторегистраций.

Для увеличения эффективности в области астрономии комплекса
Сидоровым В.В., Кургановым Г.А., Андриановым Н.С. и Нежметдиновым Т.К.
был разработан дополнительный непрерывно-волновой комплекс с
мощным передатчиком в Казани и системой разнесенных пунктов в
окрестности Астрономической Обсерватории имени Энгельгардта - КГУ-
М3. Предполагалось, что увеличение точности дифракционных измерений
позволит улучшить точность измерения скоростей метеоров. Однако из-за
близости аэропорта и отражений от самолетов эта дополнительная
радарная система оказалась недостаточно эффективной.

Было принято решение перейти в этом варианте к наклонному
рассеянию с передатчиком в Москве и дополнить её фазовым угломером.
Так возникла новая непрерывно-волновая радарная система наклонного
рассеяния KГУ-М4. Эта система в течение ряда лет использовалась для
исследования в области метеорного распространения радиоволн и
прикладных исследований. На этой системе впервые в мире Сидоровым
В.В. и Андриановым Н.С. были реализованы измерения индивидуальных
радиантов метеоров при наклонном рассеянии и экспериментально
изучены проблемы скоростной селективности в метеорной радиолокации.
К сожалению, этот комплекс оказался слишком дорогим в эксплуатации и
просуществовал в полном составе и в работающем виде всего один год.
Теснота на старом полигоне и, как следствие, ограничения в точности
угловых измерений потребовали строительства нового радиополигона в
«Ореховке».

Метеорный радар КГУ-М5 проектировался с учётом новых
возможностей радиополигона и должен был решить проблему
долгосрочных наблюдений для исследования динамики верхней атмосферы и изучения притока на Землю метеорного вещества. Радар
проектировали Сидоров В.В., Пупышев Ю.А., Костылёв К.К., Степанов А.М.,
Ганин В.А., Макаров В.А., Шувариков В., Нестеров В. и др. В новом радаре
была почти на порядок увеличена энергия в импульсе по сравнению с КГУ-
М2 и соответственно увеличена статистическая обеспеченность
наблюдений.

Успехи в применении азимутального статистического метода для
построения карт распределения по небесной сфере плотности радиантов
метеоров (карты Пупышева Ю.А.) естественно было закрепить в новом
Радаре. Поэтому его антенную систему решено было сделать
полноповоротной. Технически сложно оказалось реализовать в
полноповоротном варианте фазовый угломер. Однако вскоре выяснилось,
что для азимутального метода четырех направлений Север, Юг, Восток и
Запад вполне достаточно, и в этом случае задачи геофизических и астро-
номических измерений удачно совмещались в едином комплексе.
Полноповоротная антенная система метеорного Радара с фазовым
угломером в настоящее время в мире реализована только в Казани, и это
даёт ряд дополнительных возможностей в научных экспериментах.

Для организации непрерывных наблюдений потребовалось
использовать для регистрации миллионов метеорных отражений
цифровых методов с накоплением результатов на магнитных носителях,
поэтому в структуру радара были включены несколько мини-ЭВМ, а на
территории университета был построен (Макаров В.А., Костылёв К.К.,
Ганин В.А. и др.) специальный вычислительный комплекс для обработки
результатов массовых наблюдений. Было подготовлено также
необходимое математическое обеспечение (Фахрутдинова А.Н., Костылёв К.К. и др.). В таком виде радар был запущен в 1980 г., и практически без
изменения проработал до настоящего времени, обеспечивая ПРАЛ, АОЭ и
радиофизические кафедры добротным экспериментальным материалом
для научных исследований метеорного комплекса в окрестности орбиты
Земли, распространения радиоволн и динамики верхней атмосферы. В
настоящее время по своим возможностям он относится к лучшим
метеорным радарам в Европе. На нем накоплен богатейший научный
материал за более чем 10 лет почти непрерывных наблюдений.

Перспективы

Сейчас для ПРАЛ наступили трудные времена, несмотря на
захватывающие научные перспективы:
- разработка системы радарного мониторинга притока метеорного
вещества для целей безопасности людей и аппаратуры в космосе;
- наносекундная метрология времени и те преимущества, которые
она может дать в системах радионавигации, пеленгации, радиолокации и
др.;
- разработка принципов построения системы метеорной связи и
синхронизации оптимально использующей замечательные свойства
метеорного радиоканала;
- развитие псевдоголографических принципов для расшифровки
волновой структуры ветровых полей на высотах 80 - 110 км.

Наконец, опыт ПРАЛ может оказаться полезным в разработке
проблем информатизации Республики Татарстан.

Казанский государственный университет,
Республика Татарстан

среда, 25 сентября 2013 г.

НАУЧНАЯ РАБОТА

Научная работа В.В. Сидорова слагается из двух составляющих:
научно-организационной и научно-исследовательской деятельности.
В данном разделе представлена научно-исследовательская работа.
Это разделение условное, в обоих случаях Владимир Васильевич являлся
научным руководителем ПРАЛ: талантливым учёным-радиофизиком,
конструктором и организатором науки.
«Мы знаем Вас как крупного ученого и организатора, внесшего
большой вклад в мировую науку в области метеорного распространения
радиоволн. Вы стояли у истоков создания Проблемной
радиоастрономической лаборатории Казанского университета, на многие
годы ставшей центром отечественных радарных исследований метеоров.
Ваш талант исследователя и организатора обеспечил получение ряда
важных научных результатов в исследовании динамики верхней
атмосферы, разработке методов диагностики радиоканалов, создании
новых образцов систем радиосвязи и метрологии времени», - писал
директор ИСЗФ СО РАН академик Г.А. Жеребцов в поздравлении В.В.
Сидорова с 75-летием.
В.В.Сидоров – основатель радиолокационных наблюдений метеоров
в г. Казани (более 50 лет) и научной школы фундаментальных радарных
исследований метеорных явлений и их прикладного использования в
астрономии, радиосвязи, службе времени и защите информации, имеющих
мировое значение.
В.В. Сидоров вместе со своими учениками определил новое
комплексное направление радиолокационных исследований физических,
астрономических и прикладных радиотехнических аспектов явлений,
происходящих в атмосфере при вторжении в неё метеорных частиц.
Основные направления радарных исследований:
- метеорные и спорадические атмосферные явления в атмосфере
Земли;
- динамическая структура атмосферы на метеорных высотах;
- орбитальная структура метеорного комплекса;
- распространение радиоволн за счет метеорных, ионосферных и
атмосферных неоднородностей;
- разработка адаптивных к условиям распространения радиоволн
перспективных систем метеорно-ионосферной связи, измерений времени и
защиты информации.
Эксперимент является основой теории и прикладных
радиолокационных исследований метеоров в г. Казани. Под руководством
и при непосредственном участии В.В. Сидорова в возглавляемой им
Проблемной радиоастрономической лаборатории для исследования
притока метеорного вещества в атмосферу Земли и динамики атмосферы до КГУ-М5 самого высокого мирового уровня на каждом этапе, которые
обеспечивали экспериментальные программы метеорных исследований в
КГУ, и принесли славу университету. Теснота на старом полигоне в АОЭ
вызвала необходимость строительства нового радиополигона ПРАЛ
(строительство продолжалось с 1968 по 1985 гг.). Эта экспериментальная
база с уникальным комплексом-радаром КГУ-М5 –являются предметом
гордости не одного коллектива ПРАЛ КГУ (КФУ), а всей страны и
пользуется всемирной известностью.
Историю создания научного подразделения ПРАЛ из самых
высококвалифицированных специалистов – воспитанников ПРАЛ и
выпускников КГУ - раскрывает В.В. Сидоров в статье «Радиолокационные
исследования метеоров в Казани», где он чётко выделяет области
проведенных научных исследований и соответствующих исполнителей.
Статья была представлена в печать из домашнего архива В.В. Сидорова с
его согласия, когда он был уже болен, в 2010 году, хотя Владимир
Васильевич написал её несколько раньше. Однако статья не только не
утратила своего исторического значения, а является основополагающей в
данном сборнике, так как никто лучше В.В.Сидорова не может представить
этот материал, связанный с его научным руководством ПРАЛ и личной
исследовательской деятельностью.
были разработаны исследовательские радары последовательно от КГУ-М2 до КГУ-М5 самого высокого мирового уровня на каждом этапе, которые
обеспечивали экспериментальные программы метеорных исследований в
КГУ, и принесли славу университету. Теснота на старом полигоне в АОЭ
вызвала необходимость строительства нового радиополигона ПРАЛ
(строительство продолжалось с 1968 по 1985 гг.). Эта экспериментальная
база с уникальным комплексом-радаром КГУ-М5 –являются предметом
гордости не одного коллектива ПРАЛ КГУ (КФУ), а всей страны и
пользуется всемирной известностью.
Историю создания научного подразделения ПРАЛ из самых
высококвалифицированных специалистов – воспитанников ПРАЛ и
выпускников КГУ - раскрывает В.В. Сидоров в статье «Радиолокационные
исследования метеоров в Казани», где он чётко выделяет области
проведенных научных исследований и соответствующих исполнителей.
Статья была представлена в печать из домашнего архива В.В. Сидорова с
его согласия, когда он был уже болен, в 2010 году, хотя Владимир
Васильевич написал её несколько раньше. Однако статья не только не
утратила своего исторического значения, а является основополагающей в
данном сборнике, так как никто лучше В.В.Сидорова не может представить
этот материал, связанный с его научным руководством ПРАЛ и личной
исследовательской деятельностью.

четверг, 5 сентября 2013 г.

Сидоров и ПРАЛ

Начало http://velereya.blogspot.ru/2013/03/Sidorov.html

1980гг. в ПРАЛ был разработан и введен в эксплуатацию уникальный измерительный комплекс «КГУ-М5» на новом до сих пор ещё находящемся на стадии строительства радиополигоне ПРАЛ. Этот комплекс является одним из самых мощных и производительных в стране, и, в соответствии с приказом Минвуза СССР №128 от 12.02.80 и соответствующими разрешениями Президиума АН СССР, была запланирована организация в 1983-1985гг. на этом комплексе исследований по Международным программам МАП-ГЛОБМЕТ. Кроме ПРАЛ в этой программе принимал участие АОЭ, хоздоговорная группа кафедры радиоастрономии («Сметана», «ЭОЛ») и радиофизики («Икар») и метеорологии.
Внимание к средней атмосфере (высоты от 10 до 120 км) резко возросло в связи с тем, что произошла переоценка её роли в энергетическом балансе атмосферы и, соответственно, в формировании погоды. Именно в средней атмосфере располагается инверсионный слой, препятствующий прямому распространению тропосферных движений наверх. Здесь располагается слой озона, защищающий поверхность земли от ультрафиолетовой радиации. Здесь располагается термосфера, в которой накапливается энергия Солнца, не достигающая земли, здесь располагается турбопауза – слой атмосферы, в котором поглощается энергия турбулентных движений. Все эти слои пронизываются целым набором волн разной природы, в том числе внутренними гравитационными волнами, которые доносят до высот 100 и более км энергию землетрясений, взрывов, разного рода погодных явлений. Все это вместе с влиянием электрических токовых систем и магнитного поля сказывается на особенностях ионизации атмосферы и формировании её неоднородной структуры.
Метеоры создают на высотах 80-100 км самые плотные ионизированные образования, природа и динамика которых на сегодня известна лучше, чем природа других образований, поэтому, используя метеорные ионизации как своеобразные зонды, можно изучать детали динамики нейтральной части атмосферы, в том числе турбулентность и другие движения в широком интервале масштабов.
В свою очередь для решения проблем точного времени по метеорным отражениям необходимо учитывать не только неоднородности и динамику нейтральной атмосферы, но и неоднородности её ионизации, влияние магнитного поля Земли, поляризационные характеристики рассеивания радиоволн самим метеорным следом, а также распределение метеорных следов по их численности и ориентациям.
Кроме точного времени можно упомянуть проблему торможения космических аппаратов многоразового использования или проблему загоризонтной радиолокации и радиолокации космических объектов, однако именно проблема точного времени более всего соответствует тому кругу знаний об атмосфере и метеорах, за получение которых традиционно ответственен коллектив ПРАЛ и примыкающих к ней исследовательских групп на радиофизических кафедрах и ОАЭ.
Подводя итоги, можно отметить, что за время своего существования Проблемная радиоастрономическая лаборатория стала своеобразным научным центром, вокруг которого в КГУ сложилось научное направление «Метеорное распространение радиоволн и ионосферные неоднородности» с традициями глубоких экспериментальных исследований и прикладной их направленности, авторитет которого признается в соответствующих научных кругах страны. Все основные работы лаборатории завершались внедрением, в том числе с крупным экономическим эффектом. Лаборатория способствовала подготовке научных кадров радиофизической и астрономической специальностей, почти все преподаватели кафедры радиоастрономии прошли школу ПРАЛ.
Таким образом, не смотря на то, что цели, поставленные при организации лаборатории, достигнуты, и соответствующие исследования завершились внедрением, перспективы новых применений метеорных явлений сохраняют актуальность тематики: «Исследования динамики верхней атмосферы по метеорным отражениям и метеорно-ионосферного распространения радиоволн в целях увеличения точности синхронизации разнесенных радиотехнических устройств, совершенствования средств радиосвязи и других практических приложений».
Успешное продвижение в решении этой проблемы связано с необходимостью развивать в тесном взаимодействии четыре её основных аспекта:
астрономический – в части распределения метеоров по времени наблюдения, ориентациям, массам и скоростям;
радиофизический – в части изучения закономерностей рассеяния радиоволн на ионизированных образованиях;
геофизический – в части изучения динамики средней атмосферы и неоднородностей её ионизации;
радиотехнический – в части построения метеорных радаров и прикладных технических средств, а также автоматизации измерений.
Поскольку результаты, полученные по каждому из этих аспектов, имеют и самостоятельное значение для астрономии, геофизики, метеорологии и радиофизики, ПРАЛ традиционно выполняла 4 бюджетных темы (Приток, Глобус, Мера, Север), каждая из которых координировалась своим Научным Советом АН СССР. Все эти темы объединяет общая цель и общая экспериментальная база на двух радиополигонах в АОЭ (Астрономическая Обсерватория Энгельгардта) и около поселка «Ореховка».
Так метеорный радар КГУ-М5 использовался одновременно для астрономических, геофизических и радиофизических измерений.
В 1982г. Сидоров по конкурсу был избран на должность заведующего кафедрой радиофизики, с этого же времени ПРАЛ вместе со своим научным руководителем перешла с кафедры радиоастрономии на кафедру радиофизики. В 1985г. В.В. Сидоров защитил докторскую диссертацию по закрытой тематике, в 1986г. – получил ученое звание доктора физико-математических наук.
О совместной деятельности В.В. Сидорова и ПРАЛ со дня её рождения рассказал сам Сидоров в своей статье «Радиолокационные исследования метеоров в Казани», представленной в настоящем сборнике. Признание и высокая оценка этой деятельности были получены, в частности, в предыдущий юбилей 2007 года, когда В.В. Сидорову исполнилось 75, а ПРАЛу – 50 лет.