Применение сигналов навигационных систем для анализа состояния трансионосферных радиолиний

При распространении по трансионосферным радиолиниям возникают искажения фазочастотных и амплитудно-частотных характеристик комплексных огибающих сигналов радиолокационного зондирования, обусловленные как дисперсионными свойствами ионосферы, так и иными факторами, действующими вдоль траассы распространения сигнала. Эти искажения приводят к потерям энергии при корреляционной обработке сигналов и снижению качества работы спутниковых радиолокационных систем по отношению к распространению в свободном пространстве.
Существенное влияние на снижение показателей качества систем спутниковой связи и спутниковых радионавигационных систем оказывают флуктуации фазы и амплитуды принимаемых сигналов, вызванные рассеянием или дифракцией электромагнитных волн на неоднородностях как ионосферы [1–4], так и иных неоднородностях, возникающих на радиолиниях. В связи с этим возникает задача организации мониторинга текущего состояния окружающей среды, который позволит оперативно адаптировать параметры используемых сигналов и аппаратуры пользователей спутниковой связи и навигации к изменению условий трансионосферного распространения радиоволн.
Снижение качественных показателей спутниковых систем связи и спутниковых радионавигационных систем обусловлено флуктуациями фазы и амплитуды принимаемых сигналов, которые возникают из-за неоднородностей, присутствующих на трассе распространения. Распределение неоднородностей различных масштабов влияет на распространение сигналов в атмосфере и ионосфере Земли и является одним из условий формирования мерцаний сигналов. Поэтому исследование процессов формирования и управления этими распределениями представляет интерес для развития бесперебойной связи.
Использование навигационных систем для изучения и мониторинга ионосферы является научно-техническим прорывом в области дистанционного зондирования верхней атмосферы и имеет глобальную перспективу благодаря большому количеству навигационных спутников и наземных станций наблюдений. Кроме ставшего уже традиционным использование навигационных сигналов для определения интегральных параметров ионосферы они могут дать и другую информацию. В частности, анализ такого параметра навигационного сигнала, как отношение сигнал/шум, позволяет выявить интересные моменты, требующие тщательного изучения.
В докладе приведены результаты обработки данных средне орбитальных навигационных спутниковых систем при наличии неоднородностей на трассе распространения навигационных сигналов.
Работа выполнена в рамках государственного задания по теме “Космос”.