Нестационарные вариации параметров фазы несущей трансионосферного сигнала в условиях нерегулярных возмущений ионосферы

Построение высокоэффективной системы оповещения о землетрясениях, цунами и техногенных явлениях по ионосферному отклику требует повышения чувствительности методов ионосферного радиозондирования. Одним из возможных подходов может стать анализ структуры сигналов спутников GNSS, которые распространяются через ионосферу. По нашему мнению, чувствительным индексом состояния тонкой структуры ионосферы может быть вторая производная фазы несущей по времени трансионосферного сигнала навигационного спутника. В ходе измерительной компании сигналов GNSS в 2013 году в условиях полярной ионосферы мы обнаружили достаточно многочисленные случаи резкого кратковременного возрастания второй производной фазы несущей по времени сигналов GPS и ГЛОНАСС на величину от 30-40% до 2-2.5 раз относительно фонового уровня данного параметра. Данные явления пока не учитываются в принятой на сегодняшней день модели поведения фазы (дискретной цепи Маркова). В ряде случаев наблюдалась также значительная положительная корреляция между возрастанием второй производной фазы несущей и ростом составляющих спектра вариаций полного электронного содержания в ионосфере в диапазоне частот 0.08-1 Гц. Этот диапазон частот соответствует области действия мелкомасштабных ионосферных неоднородностей с размерами порядка радиуса первой зоны Френеля.
С другой стороны такие же явления наблюдались и без очевидной связи с мелкомасштабными возмущениями электронной концентрации в ионосфере. Подобные явления могут быть вызваны кратковременным дрейфом частоты опорного генератора на спутнике. Чтобы разделить указанные наблюдения по физической природе их возникновения мы провели измерительную кампанию одновременных измерений фазы сигналов GPS и ГЛОНАСС в трех пунктах: Москва (55ºN, 37ºE), Иркутск (52ºN, 104ºE) и Норильск (69ºN, 88ºE). Результаты сравнительного анализа качества одновременных измерений фазы несущей свидетельствуют в пользу предположения об ионосферной природе нестационарных вариаций фазы несущей сигнала НС.
Прямое подтверждение данной гипотезы можно получить путем сравнения рядов измерений второй производной фазы с вариациями ионосферного ПЭС, которые измерены в этот же промежуток времени для той же области ионосферы с помощью другого навигационного приёмника, установленного в той точке наблюдений. Нами была проведена измерительная компания с привлечением двух различных приёмников, установленных на пункте в п. Хатанга. Доклад посвящен обсуждению основных результатов обработки данных измерительной кампании.