Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год
Изменение распределений наблюдаемой статистики временных производных полного электронного содержания в результате сбоев в фазе сигналов навигационных спутников
Минасян Г.Г. (1), Илюшин Я.А. (1)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
Сигналы радиомаяков глобальных спутниковых навигационных систем (ГНСС),
прошедшие через атмосферу Земли, являются источником ценной информации для
исследований верхней и нижней атмосферы. В зарегистрированных сигналах могут
возникать разрывы, шумы и сбои сопровождения фазы различной природы,
обусловленные условиями распространения сигнала и различными нарушениями в
работе аппаратуры. Для выявления и устранения указанных помех перед
дальнейшим анализом этих данных необходима соответствующая их
предобработка. Кроме того, статистика сбоев, причины их возникновения и их
связь с различными факторами представляют самостоятельный интерес для
исследования.
На основе анализа фазовых данных глобальной навигационной спутниковой
системы, получены распределения временных производных по фазовой частоте L1
и полному электронному содержанию. Проанализировано изменение
распределений наблюдаемой статистики временных производных полного
электронного содержания в результате сбоев фазы сигналов навигационных
спутников.
Используя данные записи сигналов спутниковых радиомаяков на двух рабочих
частотах навигационной системы GPS, были рассчитаны первая и вторая
производные по времени для величин L1 и ПЭС на двух временных интервалах по
15 и 30 секунд. Исследована их статистика в период с 2015.06.01(день 152) по
2015.06.30(день 181) для всех измерений по более чем 2000 станциям и 32
спутникам за одни сутки. Для более подробного исследования поведения
распределения производных L1 и ПЭС были построены гистограммы на
нескольких аналитически значимых диапазонах, полученных в ходе расчетов. По
результатам анализа статистики фазы сигналов сформулировано предположение о
физических и технических причинах сбоев фазы. Получено корреляционное
соотношение временных производных фазового сигнала и полного электронного
содержания, несмотря на явную зависимость последнего от фазы сигнала. Данное
соотношение показало, что ни прямой, ни обратной зависимости изменения
распределений временных производных по обеим из величин не обнаружено.
Исследование частично поддержано грантом Российского Научного Фонда 17-77-
20087 “Исследование длиннопериодных возмущений в ионосфере, нижней
атмосфере и океане методами GNSS-зондирования”.
Ключевые слова: полное электронное содержание, TECU, GNSS, радиоволны,
распространение, зондирование ионосферыЛитература:
- N.M.Gavrilov, Measurement of the characteristics of the atmosphere by the method of ground radio navigation satellite systems, St. Petersburg(Russia): University Research and Education Center "Modeling and Monitoring of Geospheres", pp.30-32 (2007)
- Bernhard Hofmann-Wellenhof, Herbert Lichtenegger, Elmar Wasle. GNSS – Global Navigation Satellite Systems GPS, GLONASS, Galileo, and more, Austria: Institut für Navigation und Satellitengeodäsie Technische Universität Graz, p.332 (2008)
- Bernhard Hofmann-Wellenhof, Helmut Moritz. Physical Geodesy, Austria: Institut für Navigation und Satellitengeodäsie Technische Universität Graz, p.179 (2005)
- I.D. Kozin, Satellite radio navigation systems, Almaty(Kazakhstan): KazATK, p.75 (2006)
- I.K.Yasyukevich, The response of the ionosphere to solar and geophysical disturbing factors according to GPS, monograph. Irkutsk(Russia): ISU Publishing House, p.259 (2013)
- Satellite data obtained from reception stations. [Online]. Available: ftp://garner.ucsd.edu/pub/rinex
- International GNSS Service (IGS), RINEX Working Group and Radio Technical Commission for Maritime Services Special Committee 104 (RTCM-SC104). Version 3.03, Update 1, Jan., pp.8-9 (2017)
Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных
47