На использовании стабильных земных радиоволн основана ра-бота многих радиотехнических систем, в частности, систем радиона-вигации, без которых невозможно вождение кораблей и самолетов, и которые также широко используются, например, при проведении геофизических и поисковых исследований, требующих точного оп-ределения координат. Это как классические импульсно-фазовые сис-темы типа LORAN, так и станции передачи корректирующей инфор-мации спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС. Точ-ность и надежность таких систем во многом определяются точно-стью знания закономерностей поведения электромагнитного поля над реальной земной поверхностью. В то же время на работу этих систем существенное влияние оказывает волна, отраженная от ионо-сферы. Как правило, эта волна мешающая, и необходимо так или ина-че минимизировать ее влияние, что невозможно без знания особен-ностей распространения этой волны, поэтому сотрудникам лаборато-рии приходится заниматься исследованием и отраженных от ионо-сферы сигналов.

Изучением распространения земных радиоволн занимались крупнейшие математики и физики - Ватсон, Зоммерфельд, Фок и др. Ими была решена задача расчета амплитудно-фазовой структуры по-ля для простейшей модели земной поверхности - однородной по глу-бине и расстоянию. В дальнейшем Фейнберг и Фуруцу усложнили модель, введя кусочно-однородные трассы, а Уэйт и Макаров - рас-смотрев случай неоднородной по глубине Земли. C целью расшире-ния указанных работ и приближения их к требованиям практики, при кафедре радиофизики Ленинградского Университета в конце пятиде-сятых годов была организована лаборатория земных радиоволн, и ее первым заведующим стал выпускник кафедры Тихомиров Н. П.

Практика использования радиосистем и проведенные в лабора-тории физические эксперименты показали, что природа существенно сложнее простейших модельных представлений. Реальная земная по-верхность всегда резко неоднородна, поскольку сложена из огромно-го разнообразия горных пород, обладающих, вообще говоря, неиз-вестными электрическими свойствами, она может быть покрыта льдом, растительностью, слоем сезонно оттаивающей вечной мерзло-ты... Достаточно дополнить эту картину рельефом, как станет ясно, что ни одна из теоретических моделей не соответствует в точности реальной картине.

Для построения более близких к реальности моделей, лаборато-рией совместно со многими научными организациями Академии На-ук была проведена комплексная работа по составлению и примене-нию карт электрических свойств территории бывшего СССР. Она по-требовала, во-первых, создания алгоритмов расчета электромагнит-ных полей с учетом сложного строения Земли (Тихомиров Н.П., Пы-лаев А.А.), затем - разработки физических моделей, описывающих электрические свойства земной поверхности (Тихомиров Н.П., Его-ров В.А.), проведения обширных экспериментальных исследований во многих регионах (Штейнберг А.А.), а также разработки специаль-ного алгоритмического и программного обеспечения для записи по-лученных карт в памяти ЭВМ с целью автоматизации расчетов полей (Хованский К.Н., Пылаев А.А.). Эта работа была успешно завершена под руководством Г.И.Макарова и удостоена Университетской пре-мии второй степени в 1992 г.

В настоящее время лаборатория продолжает работы по расши-рению изученной территории; в частности, намечаются контакты с научными организациями ряда стран по проведению аналогичных работ на их территории (Китай, Норвегия). Используя возможности современных персональных ЭВМ, разрабатываются программы рас-чета полей с учетом сложной береговой черты. На повестке дня стоит чрезвычайно сложная и интересная задача автоматизированного про-гнозирования электромагнитных полей с учетом реального рельефа Земли.