Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год
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, смартфонЛитература:
- ) Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск: изд-во ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. 480 с.
- ) 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