priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2024-67-6-475-480pribor-54Research ArticleИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫINFORMATICS AND INFORMATION PROCESSESВыделение геомагнитных пульсаций типа Pc4 методами Big Data в среде MATLABIdentification of Pc4 type geomagnetic pulsations using big data methods In matlab environmentКоробейниковА. Г.KorobeynikovA. G

Анатолий Григорьевич Коробейников — докт. техн. наук, профессор, зам. директора по науке

Санкт-Петербург

Anatoly G. Korobeynikov — Dr. Sci., Professor; Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere,and Radio Wave Propagation of the RAS, Directorate

St. Petersburg

Korobeynikov_A_G@mail.ruСанкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наукPushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation of the RAS, St. Petersburg Branch202425112024676475480Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/54

Геомагнитные пульсации, под которыми обычно понимается изменение напряженности геомагнитного поля в определенном частотном диапазоне под действием времени и разных факторов, формально можно представлять в виде магнитогидродинамических волн, распространяющихся в околоземной плазме. На поверхности Земли пульсации можно выделять из ультранизкочастотных электромагнитных колебаний, зарегистрированных, например, в геомагнитных обсерваториях. По геомагнитным пульсациям возможно получать информацию, например, о параметрах среды в области их генерации, об особенностях развития геомагнитных бурь и суббурь. Проанализированы особенности работы с одним из самых распространенных видов геомагнитных пульсаций — Pc4, имеющих период колебаний 45–150 с. Обрабатываемые данные получены от международной сети INTERMAGNET. Поскольку объем таких данных превышает объем оперативной памяти компьютера, применены технологии BigData, реализованные в среде MATLAB.

Geomagnetic pulsations, which usually mean a change in the strength of the geomagnetic field in different frequency ranges depending on time and various factors, can be formally represented as magnetohydrodynamic waves in the near-Earth plasma. On the Earth’s surface, geomagnetic pulsations can be isolated from ultra-low-frequency electromagnetic oscillations recorded, for example, in geomagnetic observatories. Geomagnetic pulsations contain various information, for example, about environmental parameters in the areas of their generation; about the features of the development of geomagnetic storms and substorms. The features of working with one of the most common types of geomagnetic pulsations — type Pc4, with an oscillation period of 45–150 s, are analyzed. The processed data is obtained from the international INTERMAGNET network. Since the volume of such data exceeds the amount of computer RAM, BigData technologies implemented in the MATLAB environment are used.

BigDataFilterDesignINTERMAGNETMATLABPc4высокие массивыгеомагнитная обсерваториямагнитное поле Землиполосовой фильтрхранилище данныхBig DataFilter DesignINTERMAGNETMATLABPc4tall arraygeomagnetic observatoryEarth’s magnetic fieldbandpass filterdata storageРабота выполнена при поддержке гранта РНФ № 23-27-00011.The work was supported by the Russian Science Foundation, grant No. 23-27-00011.ReferencesЛеонович А. С., Мазур В. А. Линейная теория МГД-колебаний магнитосферы. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. 480 с.Leonovich A. S., Mazur V. A. Lineynaya teoriya magnitogidrodinamicheskikh kolebaniy magnitosfery (Linear Theory of Magnetohydrodynamic Oscillations of the Magnetosphere), Moscow, 2016, 480 р. (in Russ.)Коробейников А. Г. Применение методов Big Data для сравнения данных геомагнитных обсерваторий сети INTERMAGNET // Изв. вузов. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 12. С. 993–1001. DOI: 10.17586/0021-3454-2023-66-12-993-1001.Korobeynikov A. G. Journal of Instrument Engineering, 2023, no. 12(66), pp. 993–1001, DOI: 10.17586/0021-3454-2023-66-12-993-1001. (in Russ.)Коробейников А. Г. Обработка и анализ данных с российского сегмента мировой сети магнитных обсерваторий ИНТЕРМАГНЕТ // Междунар. журн. гуманитарных и естественных наук. 2018. № 8. С. 91–98.Korobeyn ikov A. G. International Journal of Humanities and Natural Sciences, 2018, no. 8, pp. 91–98. (in Russ.)Макшанов А. В., Журавлев А. Е., Тындыкарь Л. Н. Большие данные. Big Data. СПб: Лань, 2022. 188 с. ISBN 978- 5-8114-9834-5.Makshanov A. V., Zhuravlev A. E., Tyndykar L. N. Bol’shiye dannyye. Big data (Big Data. Big Data), St. Petersburg, 2022, 188 р., ISBN 978-5-8114-9834-5. (in Russ.)Гришенцев А. Ю., Коробейников А. Г., Величко Е. Н., Непомнящая Э. К., Розов С. В. Синтез бинарных матриц для формирования сигналов широкополосной связи // Радиотехника. 2015. № 9. С. 51–58.Grishentsev A. Y., Korobeynikov A. G., Velichko E. N., Nepomnyashchaya E. K., Rozov S. V. Radioengineering, 2015, no. 9, pp. 51–58. (in Russ.)Дьяконов В. П. MATLAB и SIMULINK для радиоинженеров. М.: ДМК-Пресс, 2016. 976 с.Dyakonov V. P. MATLAB i SIMULINK dlya radioinzhenerov (MATLAB and SIMULINK for Radio Engineers), Moscow, 2016, 976 р. (in Russ.)Матюшкин И. В. Моделирование и визуализация средствами MATLAB физики наноструктур. М.: Техносфера, 2011. 168 с.Matyushkin I. V. Modelirovaniye i vizualizatsiya sredstvami MATLAB fiziki nanostruktur (Modeling and Visualization by Means of MATLAB of the Physics of Nanostructures), Moscow, 2011, 168р. (in Russ.)Коробейн иков А. Г. Применение искусственных нейронных сетей в системах автоматического управления магнитной левитацией // Программные продукты и системы. 2022. Т. 35, № 3. С. 452–457. DOI: 10.15827/0236-235X.139.452-457.Korobeynikov A. G. Software & Systems, 2022, no. 3(35), pp. 452–457, DOI: 10.15827/0236-235X.139.452-457. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.