Детектирование с помощью GPS-решеток ударно-акустических волн, генерируемых при запусках ракет, землетрясениях и взрывах

• Автор: Плотников, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 151 с.

Содержание
Список таблиц
Список рисунков
Список обозначений и сокращений
Введение
1 Обзор классических методов детектирования ионосферных эффектов запусков ракет, землетрясений и взрывов
1.1 Ионосферные возмущения, возникающие при запусках ракет, землетрясениях и взрывах
1.2 Ионозонды
1.3 Доплеровские измерения на КВ трассах
1.4 Трансионосферное зондирование сигналами низкоорбитальных и геостационарных ИСЗ '
1.5 Радары некогерентного рассеяния
1.6 Измерения с помощью GPS
1.7 Выводы
2 Метод определения характеристик ударно- акустических волн с помощью GPS - решеток
2.1 Общие сведения о навигационной системе GPS
2.2 Глобальная сеть двухчастотных GPS - приемников. Получение по Internet данных в формате RINEX
2.3 Определение полного электронного содержания в ионо-
сфере по данным двухчастотных приемников навигационной системы GPS
2.4 Определение параметров УАВ
2.4.1 Детектирование и определение горизонтальной фазовой скорости Vh и направления а перемещения фазового фронта УАВ вдоль поверхности Земли с помощью GPS-решеток

2.4.2 Определение угла места волнового вектора в и модуля скорости Vt ударной волны
2.4.3 Определение положения и момента ”включения” источника УАВ без учета рефракционных поправок
2.4.4 Приближение и точность определения параметров УАВ
2.5 Чувствительность детектирования отклика ПЭС на прохождение УАВ
2.6 Математическое моделирование возмущений полного электронного содержания, вызванных УАВ
3 Параметры ударно - акустических волн, генерируемых при запусках ракет, землетрясениях и взрывах
3.1 Запуски ракетоносителей с космодрома Байконур
3.2 Статистика параметров УАВ при запусках с космодрома Байконур
3.3 Запуски PH ”Space Shuttle” и китайской ракеты ”Shenzhou-

3.4 Проверка достоверности измерений параметров УАВ при запусках ракет
3.5 Землетрясения
3.6 Взрывы
3.7 Обсуждение результатов
Заключение
Благодарности
Литература
Приложение
Приложение
Приложение

Список таблиц
3.1 GPS станции и их координаты в районе космодрома Байконур
3.2 Общие сведения об анализируемых запусках ракет
3.3 Статистика параметров УАВ
3.4 GPS станции и их координаты в районе космического центра им. Кеннеди (KSC)
3.5 Общие сведения о землетрясениях
3.6 GPS станции и их координаты в районе эпицентров землетрясений
3.7 Общие сведения о запусках ракет с космодрома Байконур
3.8 Запуски ’’Протона” 1 октября 2000 г, 20 ноября 1998 г, 28 августа 2000 г
3.9 Запуск ’’Протона” 12 февраля 2000 г
3.10 Запуск ’’Протона” 13 октября 2000 г
3.11 Запуск ’’Протона” 17 апреля 2000 г
3.12 Запуск ’’Протона” 20 мая 1999 г
3.13 Запуск ’’Протона” 27 октября 1999 г
3.14 Запуск ’’Протона” 5 июля 1999 г
3.15 Запуск ’’Протона” 6 июня 2000 г
3.16 Общие сведения о запусках ракет с космодрома KSC
3.17 Параметры УАВ при запусках PH ” Space Shuttle ”
3.18 Запуск’’Союза” 15 марта 1999 г
3.19 Запуск ’’Союза” 15 апреля 1999 г. PRN
3.20 Запуск ’’Союза” 15 апреля 1999 г. PRN
3.21 Запуск ’’Союза” 22 сентября 1999 г
3.22 Запуск ’’Союза” 22 ноября 1999 г
3.23 Запуск ’’Союза” 25 апреля 2000 г. PRN
3.24 Запуск ’’Союза” 25 апреля 2000 г. PRN
3.25 Запуск ’’Союза” 3 мая 2000 г
3.26 Запуск ’’Союза” 29 сентября 2000 г

шой длины N (порядка 1000), уровень боковых лепестков сравнительно мал, и они, практически, не влияют на надежность поиска.
СРНС второго поколения состоит из орбитальной группировки спутников, построенной таким образом, что в любой момент времени в поле зрения любого потребителя находятся несколько космических аппаратов. Каждый из них непрерывно излучает сигналы точного времени. Задача аппаратуры потребителей - принять сигналы точного времени от всех, видимых одновременно, спутников, и измерить временные задержки их прихода. Временные задержки же пропорциональны расстояниям до излучивших соответствующие сигналы спутников. Имея набор координат спутников и расстояний до них, потребитель может вычислить свои собственные координаты.
Недостатком такого подхода являются значительные помехи, которые возникают при прохождении радиосигнала спутника через атмосферу Земли. Искажение сигнала проявляется в его задержке и делится на две компоненты, обусловленные различными факторами. Наиболее значима ионосферная задержка, которая составляет, в пересчете на дальность, в различных условиях от 3 до 30 м. Важным свойством ионосферной задержки является ее зависимость от частоты сигнала. Благодаря этому, ионосферная задержка может быть вычислена при измерениях одновременно на двух или более частотах.
Вторая компонента - тропосферная задержка - составляет от 3 до 30 см, и не зависит от частоты. Однако, использование последующей обработки с учетом высокоточных определений орбит спутников и специальных методов фильтрации, позволяет определить и тропосферную часть задержки. Таким образом, для компенсации большей части искажений, произошедших с сигналом GPS при его распространении в атмосфере Земли, можно применять одновременные измерения на двух когерентно связанных частотах. При этом ’’побочным продуктом” таких измерений будет являться ’’чистая ионосферная задержка”, которая, с точностью до коэффициента, равна значения ПЭС вдоль луча зрения ” спутник-приемник”.