Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Абсолютное вертикальное полное электронное содержание по данным ГНСС приемников смартфонов

Мыльникова А.А. (1), Веснин А.М. (1), Ясюкевич Ю.В. (1)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Полное электронное содержание (ПЭС) широко используется для исследования ионосферы, а для ряда прикладных задач, таких как радионавигация, радиолокация важно знать абсолютное вертикальное ПЭС.
На территории России имеется только небольшое количество приемников Глобальных Навигационных Спутниковых Систем (ГНСС), данные которых предоставляются в открытый доступ, что не дает возможности расчета региональных карт ПЭС.
В настоящее время почти в каждом смартфоне есть ГНСС модуль, способный передавать данные, а большая распространенность смартфонов может обеспечить большое покрытие на территории России. Так как в большинстве распространенных смартфонов одночастотный ГНСС модуль, нами был проведен анализ этих данных, рассчитано наклонное ПЭС используя комбинацию групповых и фазовых измерений на одной частоте [Афраймович, Перевалова, 2006]. Показано, что в данных присутствует сильный тренд связанный, возможно, с погрешностью от ухода часов в ГНСС модуле, и большой уровень шума, что в совокупности делает невозможным расчет абсолютного вертикального ПЭС.
ГНСС модули на смартфонах нового поколения измеряют характеристики сигнала на двух частотах, что позволяет рассчитывать наклонное ПЭС по групповым и фазовым измерениям отдельно с меньшим уровнем шума [Афраймович, Перевалова, 2006].
Расчет абсолютного вертикального ПЭС будет осуществлен по методике TayAbsTEC, основанной на разложении вертикального ПЭС в ряд Тэйлора по пространству и времени. Оценка абсолютного вертикального ПЭС, градиентов и дифференциальных кодовых задержек выполняется, используя метод наименьших квадратов [Ясюкевич и др., 2015].
Проведен анализ данных с двухчастотных ГНСС модулей смартфонов, выполнено сравнение с измерениями со стационарных ГНСС-приемников. Данные с двухчастотных модулей смартфонов обладают меньшим уровнем шума, чем с одночастотных модулей, но большим уровнем по сравнению с данными со стационарных ГНСС-приемников. Влияния погрешности от ухода часов в двухчастотных данных не наблюдается, но в фазовых измерениях присутствует большое количество срывов сопровождения фазы, что значительно усложняет обработку. Для корректного расчета абсолютного вертикального ПЭС по данным смартфонов необходимо выполнить предварительную обработку данных и провести модификацию метода TayAbsTEC.

Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект № 18-35-00218 мол_а)

Ключевые слова: Ионосфера, полное электронное содержание, ГНСС, смартфон
Литература:
  1. ) Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск: изд-во ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. 480 с.
  2. ) Ясюкевич Ю.В., Мыльникова А.А., Куницын В.Е., Падохин А.М. Влияние дифференциальных кодовых задержек GPS/ГЛОНАСС на точность определения абсолютного полного электронного содержания ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55, № 6. С. 790–796. DOI: 10.7868/S0016794015060176.

Дистанционное зондирование ионосферы

491