Коррекция глобальной модели полного электронного содержания по текущим измерениям ионосферной задержки сигналов спутниковых радионавигационных систем

• Автор: Демьянов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список обозначений и сокращений
Введение
Глава 1. Пространственно -временная изменчивость ионосферы, 13 ионосферные эффекты распространения радиоволн и их влияние на функционирование современных радиоэлектронных средств
Раздел 1.1. Особенности распространения радиоволн ДМВ- диапа- 13 зона по трассе «Земля-Космос»
1.1.1. Фазовое и групповое запаздывание радиоволн в ионо- 14 сфере
1.1.2. Влияние ионосферы на частоту радиоволны
1.1.3. Эффект Фарадея. 20 Раздел 1.2. Пространственно-временная изменчивость полного
электронного содержания (ПЭС).
1.2.1. Регулярные изменения ПЭС
A) Суточные вариации ПЭС
Б) Сезонные изменения ПЭС и регулярные вариации
связанные с солнечной активностью
B) Пространственные изменчивость ПЭС
1.2.2. Нерегулярные вариации ПЭС
A) Вариации, связанные с магнитными бурями
Б) Вариации ПЭС, связанные с солнечным затмением
B) Перемещающиеся ионосферные возмущения и вне
запные возмущения ПЭС
Раздел 1.3. Влияние ионосферы на качество функционирования не
которых современных радиоэлектронных средств.
1.3.1. Влияние системных ионосферных эффектов распро- 46 странения радиоволн на эффективность и качество функционирования современных радиоэлектронных систем и основные методы, позволяющие это влияние компенсировать
1.3.2. Постановка задачи исследований
Выводы по главе
Глава 2. Региональная система прогнозирования полного элек
тронного содержания Раздел 2.1. Структура региональной системы прогнозирования
полного электронного содержания
2.1.1. Составные части региональной системы прогнозирова
ния ПЭС и взаимодействие между ними

2.1.2. Минимальные размеры рабочей зоны региональной сис- 58 темы прогнозирования ПЭС Раздел 2.2. Обработка двухчастотных дальномерных измерения и 60 восстановление текущих значений ПЭС
2.2.1. Устранение грубых погрешностей и разрешение неодно- 63 значности фазовых измерений (первичная обработка)
2.2.2. Компенсация дальномерных погрешностей, обусловлен- 68 ных дополнительной задержкой сигнала в аппаратуре НС и АП
Раздел 2.3. Региональная модель полного электронного содержания 73 Раздел 2.4. Численный метод коррекции параметров региональной 82 модели ПЭС по текущим двухчастотным измерениям Выводы по главе
Глава 3. Точность воспроизведения значений ПЭС с помощью разра- 89 ботанной региональной модели и оценка ее применимости по пространству и времени.
Раздел 3.1. Условия эксперимента
Раздел 3.2. Результаты проверки точности воспроизведения ПЭС с 93 помощью разработанной региональной корректируемой модели Раздел 3.3. Оценка области применимости региональной модели ПЭС 106 по пространству при использовании для ее коррекции текущих измерений, полученных на одной измерительной станции Раздел 3.4. Временная экстраполяция рядов значений ПЭС с помо- 111 щью региональной корректируемой модели Раздел 3.5. Применение региональной корректируемой модели ПЭС 115 для снижения ионосферной погрешности координатных опре-
делений потребителей СРНС GPS, ГЛОНАСС
3.5.1. Навигационные определения в СРНС
A) Геометрический фактор в СРНС
Б) Модель псевдодальномерных измерений
B) Координаты НС
Г) Модель тропосферной погрешности
Д) Ионосферная дальномерная погрешность
Е)Погрешности, вносимые в аппаратуре потребителя и 122 навигационного спутника
3.5.2. Оценка эффективности региональной модели ПЭС при ее 124 использовании для снижения погрешности определения местоположения в различных гелиогеофизических условиях
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение
список
обозначений и сокращений АП аппаратура потребителя спутниковой радионавигационной сисиемы АГВ акустико-гравитационная волна
ГЛОНАСС глобальная спутниковая радионавигационная система
ДМВ дециметровые волны
ИВ ионосферное возмущение
ИЗ ионосферная задержка
ИСЗ искусственный спутник Земли
КЧА комбинированный численный алгоритм
КВ короткие волны
МИЛ местоположение потребителя
НИС наземная измерительная станция
НС навигационный спутник
НТК научно-технический комитет
ОРЧ оптимальные рабочие частоты
ПИВ перемещающиеся ионосферные возмущения
ПЭС полное электронное содержание
РСА радиолокатор с синтезированной апертурой
РСП региональная система прогнозирования
РЭС радиоэлектронные системы
СКО среднеквадратическое отклонение
СКП среднеквадратическая погрешность
СРНС спутниковая радионавигационная система
GPS Global Positioning System глобальная система позиционирования
LT (Local Time) местное время
UT (Universal Time) универсальное (мировое) время
L измеренное расстояние между НС и АП
L0 истинное расстояние между НС и АП
Н верхняя граница ионосферы по высоте
Ne электронная концентрация
h текущая высота
vg групповая скорость распространения радиоволн
п коэффициент преломления на высоте h
п0 коэффициент преломления у поверхности Земли
Re радиус Земли
Zo зентиный угол у поверхности Земли
hm высота максимума электронной концентрации
zm зенитный угол на высоте hm
Ah нижняя граница ионосферы по высоте
у угол места, отсчитываемый от плоскости горизонта
/ частота радиоволны

СI, ТЕОи/т ляргпг'ч’
1.2Е-5Т -г-д
0.0Е+0
-4.0Е
О 40 80
а, ТЕСи/т

закат

-1Е-5+-гЦт
-2Е-5-1—I—(——т—|—I—(—1—| 1_°
О 40 80
8.0Е
4.0Е

8Е-6-
а, ТЕСи/т
закат

ОЕ+О
Л _ л 1_ _ I I _ _| I 1 _ _| 1 I
-8Е-6
О 40 80
-4.0Е-6 1—(—I—|—I—|—I—|—I—| (_°
О 40 80
4.0Е
2.0Е
0.0Е+0
-2.0Е
а, ТЕОи/гп мплрпрт
6.0Е-6-Г
- _ - _ В=75 I
а, ТЕСи/т 4Е-6-Т
закат
0Е+0
0 40 80
Д) е)
—21.12.1998 a20.09.1998
• 9.06.1998 ★24.03.1999
Рис. 1.9. Долготные градиенты ПЭС (по данным измерений на сети ОРБ-станций).