Особенности сбора и обработки RINEX-файлов при диагностики сейсмических явлений

В последние годы в научном сообществе радиофизических методов зондирования атмосферы ведется активная разработка технологий мониторинга ионосферы на основе использования информационных ресурсов глобальных навигационных спутниковых систем. Одним из наиболее перспективных направлений, является диагностика сейсмических явлений по данным о состоянии ионосферы.
Ионосферные предвестники представляют собой вариации плотности ионосферной плазмы (отклонения от невозмущенного значения), наблюдаемые за 1-5 суток. В широкой области ионосферы в период формирования землетрясений происходит общее увеличение электронной концентрации в слое F2 за 2-3 суток до момента толчка. Также было замечено, что за 1-2 суток до начала землетрясения отмечается относительный минимум электронной концентрации над эпицентральной областью
При создании технологии сбора и обработки информации – профессиональные двухчастотные GPS/ГЛОНАСС приемники по сути являются портативными мобильными ионозондами. Сигналы ГНСС, проходя по радиолучу «НКА-Приемник», испытывают влияние вариаций полного электронного содержания ионосферы, данное искажение радиосигнала наблюдается в форме резкого изменения фазовых измерений L1, L2, соответствующих частотных каналов GPS. Информация накапливается приемниками GPS и отображается в виде файлов формата RINEX.
RINEX (The Receiver Independent Exchange Format) – универсальный формат для обмена данными между приемником и потребителем информации измерений GPS, первая версия была представлена в 1990 году в Астрономическом институте Бернского университета.
В настоящее время отсутствуют серийно выпускаемые GPS приемники специализированные для целей мониторинга ионосферы, поэтому в экспериментах применяется профессиональная геодезическая аппаратура. Соответственно и программное обеспечение таких производителей GPS приемников как Trimble, Javad, Leica и др. является геодезического профиля. Учеными Бернского университета был разработан программный комплекс Bernes, способный обрабатывать «сырые данные» GPS приемников практически всех производителей и строить карты состояния ионосферы формата IONEX, однако данный комплекс является дорогостоящим и требует специализированного обучения для работы с ним.
Различные версии формата RINEX-файлов, а также значительный математический аппарат, необходимый для их обработки, делает затруднительным создание универсального ПО для целей мониторинга ионосферы. В связи с этим проводился анализ возможностей каждого ПО и выбирались различные утилиты для сбора и обработки RINEX-файлов.
В данной статье представлена принципиальная схема технологии сбора и обработки RINEX-файлов, продемонстрирована возможность его работы и проанализированы основные недостатки.
Возможность применения данной технологии в любой географической области позволяет предоставлять информацию широкому кругу потребителей, таких как различные геофизические службы, федеральная система сейсмического контроля, метеослужбы и др.