Инструмент для оценки особенностей ГНСС зондирования на получаемые вариации ПЭС.

В силу особенностей геометрии зондирования ионосферы с помощью спутников ГНСС [1] и наземных сетей приемников для локализации возмущений полного электронного содержания (ПЭС) требуется проведение расчетов, которые будут учитывать взаимное движение подионосферных точек и возмущений в ионосфере. Учет этого фактора важен для продуктов, получаемых из исходных рядов наклонного ПЭС, в отношении которых нельзя сделать предположение о статичности среды. На ряду с оценкой абсолютного ПЭС и индексом изменчивости ионосферы Rate of TEC index (ROTI) [2], используются вариации ПЭС в различных окнах фильтрации, которые вызваны атмосферными волнами. Для абсолютного ПЭС амплитуда медленных тенденций таких, как суточный ход или изменение ПЭС во время геомагнитной бури, превышают значения вариаций ПЭС на периодах до 60 минут. Вариации ПЭС так же как и ROTI рассчитываются на отдельных лучах, но в отличие от ROTI, где подионосферную точку можно считать статичной (ROTI как правило рассчитывается в интервале 5 минут), для процессов с большими временными масштабами важно учитывать как фазу пролета спутника, так и взаимное движение возмущения и ионосферной точки. Полученные вариации ПЭС представлены “эффективными” периодами, отличающимися от тех, которые могут быть получены в статичной системе координат при вертикальном зондировании. Для методов оценки скоростей ионосферных возмущений таких как D1 [3], важно понимать время прихода возмущений на разные приемники, выбранной базы. В данной работе мы провели оценки времени прихода возмущений на приемники в зависимости от горизонтальной скорости возмущения, взаимного движения ионосферной точки и возмущения, а так же фазы пролета, определяемой по углу места спутника. Произведена оценка окна фильтрации в зависимости от горизонтальной протяженности неоднородности в ионосфере. Моделирования ПЭС на отдельных пролетах спутник-приемник доступно онлайн http://gnss.iszf.irk.ru/ (раздел simple TEC model) для всех ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou). Расчет координат подионосфреных точек производился с учетом реальных положений спутников, полученных из навигационных файлов. Интерфейс модуля позволяет получать ПЭС на произвольных траекториях собранных из измерений нескольких приемников. Авторы выражают благодарность Живетьеву И.В. за поддержку модуля расчета координат спутников https://github.com/gnss-lab/coordinates.