Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XIX.I.433
Особенности использования новых сигналов и систем GNSS в задачах дистанционного зондирования ионосферы
Ясюкевич Ю.В. (1), Падохин А.М. (2,3), Демьянов В. В. (1), Веснин АМ (1), Ясюкевич А.С. (1), Курбатов Г.А. (2)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
(2) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
(3) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)
Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) являются важным диагностическим инструментов для изучения ионосферы Земли. При существующем уровне развития наземных сетей приемников, ГНСС обеспечивают измерения полного электронного содержания (ПЭС) практически глобально. На основе данных ГНСС строятся глобальные ионосферные карты [1], разрабатываются сервисы для мониторинга ионосферных неоднородностей [2]. При этом важным вопросом остается качество измерений ПЭС с использованием различных сигналов и устойчивость работы ГНСС в различных условиях, что может ограничить область исследований. В настоящей работе мы рассматриваем особенности ПЭС, получаемого по данным различных систем и сигнальных комбинаций и особенности фильтрации ПЭС.
Оптимальными с точки зрения шума являются комбинации L1L5 Galileo, L1L2 GPS, L1L7 BeiDou [3, 4]. Геостационарные спутники SBAS также могут использоваться для мониторинга, но они характеризуются значительно большими шумами. Архитектура приемника существенно влияет на шумовые характеристики [5]. Технология оценки фазы на вспомогательной частоте с привлечением измерений на основной частоте (L1-aiding) приводит к возрастанию уровня шумов.
В качестве прогресса в области измерения ПЭС рассматривается применение сверхширокополосных сигналов Galileo AltBOC [3]. Одночастотные измерения ПЭС с использованием Galileo AltBOC по шумовым характеристикам находятся на уровне двухчастотных измерений ПЭС с использованием GPS.
Увеличение мощности сигналов ведет к повышению стабильности измерений ГНСС в неблагоприятных условиях [6]. Во время солнечных радиовспышек повышение мощности сокращает до двух раз вероятность потери навигационных сигналов и возможности измерения ПЭС.
Указанные факторы необходимо учитывать при использовании разнородных данных ГНСС.
Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-77-20005).
Ключевые слова: ионосфера, полное электронное содержание, GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou
Литература:
- Hernández-Pajares M., Juan J.M., Sanz J., Orus R., Garcia-Rigo A., Feltens J., et al. The IGS VTEC maps: a reliable source of ionospheric information since 1998 // J Geod. 2009. V. 83. P. 263-275. DOI:10.1007/s00190-008-0266-1.
- Yasyukevich Yu.V., Kiselev A.V., Zhivetiev I.V., Edemskiy I.K., Syrovatskii S.V., Maletckii B.M., Vesnin A.M. SIMuRG: System for Ionosphere Monitoring and Research from GNSS // GPS Solut. 2020. V. 24. 69. DOI: 10.1007/s10291-020-00983-2.
- Padokhin A.M., Mylnikova A.A., Yasyukevich Y.V., Morozov Y.V., Kurbatov G.A., Vesnin A.M. Galileo E5 AltBOC Signals: Application for Single-Frequency Total Electron Content Estimations // Remote Sensing. 2021. V. 13. N19. 3973. DOI: 10.3390/rs13193973.
- Kunitsyn V.E., Padokhin A.M., Kurbatov G.A., Yasyukevich Yu.V., Morozov Yu.V. Ionospheric TEC estimation with the signals of various geostationary navigational satellites // GPS Solut. 2016. V. 20. P. 877–884. DOI:10.1007/s10291-015-0500-2.
- Demyanov V., Sergeeva M., Fedorov M., Ishina T., Gatica-Acevedo V.J., Cabral-Cano E. Comparison of TEC Calculations Based on Trimble, Javad, Leica, and Septentrio GNSS Receiver Data // Remote Sensing. 2020. V. 12. N 19. 3268. DOI: 10.3390/rs12193268.
- Yasyukevich Y.V., Yasyukevich A.S., Astafyeva E.I. How modernized and strengthened GPS signals enhance the system performance during solar radio bursts // GPS Solut. 2021. V. 25. 46. DOI: 10.1007/s10291-021-01091-5.
Презентация доклада
Видео доклада
Дистанционное зондирование ионосферы
426