Сравнение устойчивости приема сигналов GPS и ГЛОНАСС по данным сети станций ИСЗФ СО РАН

В результате широкого распространения сетей наземных приемников спутниковых сигналов по всему миру, исследования околоземного космического пространства (ОКП) выходят на качественно новый уровень. В частности, развитие мировой сети приемников глобальных навигационных спутниковых систем приводит к появлению возможности непрерывного мониторинга параметров ионосферы со всё большей разрешающей способностью. Кроме того, этим исследованиям способствует и появление всё большего числа независимых друг от друга навигационных систем. GPS и ГЛОНАСС, являющиеся основными и наиболее развитыми в этой области, дополняются на сегодняшний день такими системами, как европейская Galileo и китайская Compass.
При исследовании состояния ОКП в каждой из систем могут быть использованы различные параметры. Для мониторинга полного электронного содержания (ПЭС) часто используются независимые фазовые измерения на разных частотах. Отдельный интерес может представлять такой простейший параметр, как плотность сбоев сопровождения фазы. Этот параметр может использоваться в качестве индекса возмущенности ОКП, для прогнозирования надежности трансионосферной связи на соответствующих частотах в реальном времени. Однако, для эффективных прогнозов, во-первых, нужно знать фоновый уровень сбоев при разных условиях (разные геомагнитные условия, различная геометрия луча «спутник-приемник» etc.), а, во-вторых, необходимо иметь данные по сравнению устойчивости различных спутниковых систем.
В работе проведено сравнение устойчивости приема сигналов систем ГЛОНАСС и GPS. Сравнение проводилось на основе данных, полученных геодезическими двухчастотными комбинированными ГЛОНАСС/GPS приемниками, входящими в сеть ИСЗФ СО РАН. Приемником сигналов ГНСС производится регистрация фазовой составляющей сигнала для каждой частоты, а кроме того корреляционный прием кодовых последовательностей также отдельно на каждой частоте. Анализу подверглись сбои фазовых измерений на дополнительной частоте. Выбор параметра обусловлен тем, что именно фазовые измерения на дополнительной частоте являются наименее устойчивыми к наличию неоднородностей распределения электронной концентрации на радиотрассе. В результате анализа было установлено, что на углах места выше 25° плотность сбоев для спутников обеих систем находится на уровне меньше 0.5 %. При уменьшении угла места спутника ниже 25° наблюдается увеличение плотности сбоев для системы GPS до уровня 4% на углах 5°. Для ГЛОНАСС же наблюдается аналогичное по тенденции, но более резкое увеличение плотности сбоев: до 16% на углах 5°.
Полученные результаты качественно согласуются с результатами анализа интенсивности вариаций полного электронного содержания на лучах "спутник-приемник" на разных углах места спутника.