Абсолютное вертикальное полное электронное содержание по данным ГНСС приемников смартфонов

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)