ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №9
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.9.2
СПУТНИКОВЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
КАК ИСТОЧНИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН
ПО ИОНОСФЕРНЫМ РАДИОЛИНИЯМ
В.М. Смирнов, Е.В. Смирнова
ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал
141190, г. Фрязино, пл. Введенского, 1
Статья поступила в редакцию 21 июля 2022 г.
Аннотация. Приведены основные пространственно-временные характеристики неоднородностей, возникающих в ионосферной плазме. Изображены модели ионосферного радиоканала с учётом неоднородностей крупного, среднего и мелкого масштабов для навигационных спутниковых систем. Представлены результаты измерений и обработки данных этих систем. Показано, что ионосферные неоднородности, возникающие на трассе распространения, могут приводить к сильным замираниям сигнала. По глубине замирания определены индексы сцинтилляций, значения которых позволяют отнести их к классу слабых-средних замираний. Использование второй производной фазы навигационных сигналов позволило отнести эти неоднородности к классу мелкомасштабных.
Ключевые слова: ионосфера, навигационные спутники, неоднородности, сцинтилляции.
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задание ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН № 075-01133-22-00
Автор для переписки: Смирнов Владимир Михайлович, vsmirnov@ire.rssi.ru
Литература
1. Колосов М.А., Арманд Н.А, Яковлев О.И. Распространение радиоволн при космической связи. Москва, Связь. 1969. 155 с.
2. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. Москва, Мир. 1973. 502 с.
3. Черенкова Е.Л., Чернышов О.В. Распространение радиоволн. Москва, Радио и связь. 1984. 272 с.
4. Пашинцев В.П., Солчатов М.Э., Гахов Р.П. Влияние ионосферы на характеристики космических систем передачи информации: монография. Москва, Физматлит. 2006. 184 с.
5. Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск, ГУ НЦ ВСНЦ СО РАМН. 2006. 480 с.
6. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. Москва, Наука. 1988. 528 с.
7. Тащилин А.В. Формирование крупномасштабной структуры ионосферы в спокойных и возмущенных условиях. Диссертация на соискание доктора физико-математических наук. ИСЗФ СО РАН. Иркутск. 2014. 265 с.
8. Wang M., Ding F., Wan W. et al. Monitoring global traveling ionospheric disturbances using the worldwide GPS network during the October 2003 storms. Earth Planet Space. 2007. V.59. P.407-419. https://doi.org/10.1186/BF03352702
9. Кравцов Ю.А., Фейзулин З.И., Виноградов А.Г. Прохождение радиоволн через атмосферу Земли. Москва, Радио и связь. 1983. 224 с.
10. Hussey G.C., Schlegel K., Haldoupis C. Simultaneous 50-MHz coherent backscatter and digital ionosonde observations in the midlatitude E region. Journal Geophysical Research. 1998. V.103. №4. P.6991-7001. https://doi.org/10.1029/97JA03089
11. Tsunoda, R., Yamamoto, M., Igarashi, K., et al. Quasiperiodic Radar Echoes from Midlatitude Sporadic E and Role of the 5-Day Planetary Wave. Geophysical Research Letters. 1998. V.25. №7. P.951-954. https://doi.org/10.1029/98GL00663
12. Voiculescu M., Haldoupis C., Schlegel K. Evidence for planetary wave effects on midlatitude backscatter and sporadic E layer occurrence. Geophysical Research Letters. 1999. V.26. P.1105-1108. https://doi.org/10.1029/1999GL900172
13. Пашинцев В.П., Песков М.В., Смирнов В.М., Смирнова Е.В., Тынянкин С.И. Методика выделения мелкомасштабных вариации полного электронного содержания ионосферы по данным трансионосферного зондирования. Радиотехника и электроника. 2017. Т.62. №12. С.1182-1189. https://doi.org/10.1134/S1064226917110158
14. Назаров Л. Е., Антонов Д. В., Батанов В.В., Зудилин А. С., Смирнов В. М. Модели сцинтилляции сигналов при распространении по ионосферным спутниковым радиолиниям. Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2019. Т.11. №1. С.57-64. https://doi.org/10.17725/rensit.2019.11.057
15. Назаров Л.Е., Смирнов В.М. Оценивание вероятностных характеристик приема сигналов с использованием моделей замираний при распространении по трансионосферным линиям. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.11.7
16. Назаров Л.Е., Смирнов В.М. Вероятностные характеристики приема сигналов с замиранием при распространении по спутниковым ионосферным радиолиниям. Физические основы приборостроения. 2020. Т.9. №4(38). С.18-23. https://doi.org/10.25210/jfop-2004-018023
17. Яковлев О.И., Якубов В.П., Урядов В.П., Павельев А.Г. Распространение радиоволн. Москва, ЛЕНАНД. 2009. 496 с.
18. Кузьмин А.К., Мерзлый А.М., Баньщикова М.А., Чувашов И.Н., Крученицкий Г.М., Потанин Ю.Н., Моисеев П.П. Прикладные аспекты измерений авроральных эмиссий и характеристик полярной ионосферы имаджером «АВРОВИЗОР-ВИС/МП» на перспективном КА «Метеор-МП». Четвертая международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы создания космических систем дистанционного зондирования Земли». Москва. 2016. С.325-341.
19. Kintner P.M., Ladvina B.M., Paula E.R. GPS and ionospheric scintillations. Space Weather. 2007. V.5. https://doi.org/10.1029/2006SW000260
20. Datta-Barua S., Doherty P.H., Delay S.H. Ionospheric scintillation effects on single and dual frequency GPS Positioning. Proceedings of the 16th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS/GNSS 2003). Portland. 2003. 336-346.
21. Recommendation ITU-R P.531-14 (08/2019). Ionospheric propagation data and prediction methods required for the design of satellite services and systems. 2019. 25 p.
22. Кашкина Т.В., Демьянов В.В., Ясюкевич Ю.В. Вторая производная фазы по времени как индикатор тонкой структуры ионосферы. Труды XIV Конференции молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом». Физика околоземного космического пространства. Иркутск. 2015. С.115-117.
23. Смирнов В.М., Смирнова Е.В., Секистов В.Н., Мальковский А.П., Тынянкин С.И. Распространение радиоволн коротковолнового диапазона и возможности метода радиопросвечивания ионосферы Земли для расчета максимально применимых частот. Радиотехника и электроника. 2008. Т.53. №9. С.1112-1120.
Для цитирования:
Смирнов В.М, Смирнова Е.В. Спутниковые навигационные системы как источник определения особенностей распространения радиоволн по ионосферным радиолиниям. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.9.2