Пространственно-временные характеристики ионосферных неоднородностей средних широт по данным GPS-измерений полного электронного содержания

• Автор: Астафьева, Эльвира Идияловна
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Ф Список таблиц
Список рисунков
Список сокращений и обозначений
1. Мониторинг ионосферных неоднородностей с помощью спутниковой радионавигационной системы GPS
1.1. Общие сведения о навигационной системе GPS. Глобальная сеть двухчастотных приемников GPS
1.2. Определение полного электронного содержания по данным a фазовых измерений в системе GPS. Использование
сигналов GPS для ионосферного мониторинга
1.3. Соответствие пространственно-временных характеристик
вариаций ПЭС и параметров локальных неоднородностей электронной концентрации. Ракурсный эффект
1.4. Определение пространственно-временных характеристик
ионосферных возмущений. Метод SADM-GPS
1.5. Спектр вариаций полного электронного содержания
1.6. Глобальные карты абсолютного значения «вертикального»
полного электронного содержания
1.7. Автоматизированный программный комплекс глобального
GPS-детектора ионосферных возмущений естественного и техногенного происхождения GLOBDET

2. Морфология и пространственно-временные характеристики среднеширотных изолированных ионосферных
^ неоднородностей по данным GPS
2.1. Мерцания S-типа. Изолированные ионосферные
неоднородности, их влияние на распространение радиоволн (обзор)
2.2. Детектирование апериодических колебаний ПЭС
2.3. Морфологические особенности
fa 2.4. Определение динамических и структурных характеристик
ионосферных неоднородностей на примере событий
октября 2001 г. в Северной Америке
2.5. Обсуждение результатов
3. Среднеширотные ионосферные неоднородности и погрешность позиционирования в системе GPS во время геомагнитных возмущений
3.1. Влияние ионосферных неоднородностей на распространение трансионосферных радиосигналов (обзор)
3.1.1. Механизмы образования ионосферных
^ неоднородностей в среднеширотной ^-области
3.1.2. Мерцания трансионосферных сигналов как метод диагностики ионосферных неоднородностей
3.1.3. Рассеяние сигналов GPS на ионосферных неоднородностях и снижение качества функционирования системы GPS
3.2. Среднеширотные амплитудные мерцания сигналов GPS и ошибки позиционирования GPS на экваториальной границе аврорального овала во время магнитных бурь 2000-2003 г.г

3.2.1. Вычисление погрешности позиционирования GPS амплитуды вариаций ПЭС и плотности сбоев фазовых измерений
^ 3.2.2. Среднеширотные мерцания во время магнитной
бури 15 июля 2000 г. в Северной Америке (дневная
ионосфера)
3.2.3. Ошибки позиционирования во время магнитной бури 15 июля 2000 г. в Восточной Сибири (ночная ионосфера)

^ 3.2.4. Наблюдения сигналов обратного рассеяния 15 июля
2000 г. на радарах некогерентного рассеяния в Северной Америке и Восточной Сибири
3.2.5. Интенсивные среднеширотные мерцания и ошибки позиционирования во время магнитной бури 25-26 сентября 2001 г

3.2.6. Ошибки позиционирования GPS во время магнитной бури 29-31 октября 2003 г
3.3. Ионосферные неоднородности и ошибки
позиционирования GPS в областях с высоким значением градиента фоновой электронной концентрации
3.4. Генерация ионосферных неоднородностей при распространении интенсивных крупномасштабных ПИВ
3.5. Генерация ионосферных неоднородностей в сейсмически активных регионах (умеренно-возмущенная ионосфера)
3.6. Обсуждение результатов

интервале времени не только функции распределения азимута Р(а) (как предлагал Мерсье), но и функции распределения скорости Р(и). Затем распределение Р(а) анализируется на существование преимущественного направления распространения интерференционной картины. Если такое направление существует, то картину можно считать перемещающейся без изменения формы, а среднюю скорость ее перемещения можно определить либо из распределения скоростей Р(и), либо прямым усреднением мгновенных значений u(t).
Ф Однако при использовании алгоритма SADM в условиях аддитивного
шума или случайного фона возмущений ПЭС во временной зависимости a(t) и в распределении направлений Р(а) возникают специфические особенности. Одновременно с увеличением разброса зависимости a(t), наблюдается появление зеркального отражения а в область значений азимутов а ± 180°, распределение Р(а) становится двугорбым.
Возникает вопрос, как определить подходящий статистический параметр, который характеризовал бы преобладающее направление перемещения фазового фронта даже в случае двугорбых распределений азимутов Р(а)?
Для решения этой проблемы могут быть предложены различные алгоритмы. Статистические результаты, обсуждаемые в диссертации, получены путем выполнения следующей последовательности действий:
1. Из распределения Р(а), соответствующего исходной зависимости a(t), определяется наиболее вероятное направление перемещения ат.
2. Далее считается, что значения a(t), выходящие за пределы диапазона азимутов {а,„±90°}, возникли из-за шума знака а. Поэтому ряд a(t) преобразуется в новый ряд приведенных значений ar(t) как
а < ат - 90°, аг = а + 180° а> ат + 90°, аг = а - 180°
(1.20)