ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2014, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Использование двухчастотных когерентных сигналов L1/L5 геостационарных спутников системы SBAS для исследования полного электронного содержания ионосферы

В.Е. Куницын1,2, Г.А. Курбатов1, А.М. Падохин1

1 Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, Россия
2 Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН, Россия
Полный текст УДК 551.510.62 EDN SBUZEB

Аннотация

С развитием приемной аппаратуры и появлением в орбитальных группировках геостационарных систем SBAS (satellite-based augmentation systems) спутников передающих сигналы, аналогичные по структуре сигналам GPS, на двух когерентных частотах L1 и L5, появляется возможность использовать эти сигналы для исследований полного электронного содержания (TEC - total electron content) ионосферы аналогично сигналам GPS/ГЛОНАСС. В данной работе приводятся результаты оценки вариаций TEC по данным приема сигналов геостационарных спутников систем SBAS на среднеширотном приемном пункте в Москве (МГУ). В работе приведены результаты сравнения с данными ионозондов, а также результаты вейвлет-анализа полученных рядов вариаций TEC, позволяющие судить о характерных периодиках изменчивости TEC, показана возможность исследования ионосферных эффектов солнечных вспышек по данным систем SBAS.

  • gps
  • SbAs
  • ионосфера
  • полное электронное содержание
  • солнечные вспышки
  • дистанционное зондирование
  • спутниковые навигационные системы
  • глонасс
Abstract (in English)

With the development of receiving equipment and SBAS constellation the dual frerquency L1 and L5 transmissions compatible with GPS signals are now available from a number of geostationary satellites. These signals can be used for ionospheric TEC measuremets by the analogy with GPS/GLONASS signals. In this work we present the results of the estimations of geostationary TEC variations at the mid-latittude receiving station in Moscow, comparison with ionosondes data as well as wavelet spectra of TEC variations with typical periodical components. We also demonstrate the possibilities of SBAS TEC studies in connection with Solar flares.

Для цитирования

Куницын В.Е., Курбатов Г.А., Падохин А.М. Использование двухчастотных когерентных сигналов L1/L5 геостационарных спутников системы SBAS для исследования полного электронного содержания ионосферы // Журнал радиоэлектроники. – 2014. – № 2.

Литература

  1. M. Mendillo, J.A. Klobuchar, R.B. Fritz, A.V. da Rosa, L. Kersley, K.C. Yeh, B.J. Flaherty, S. Rangaswamy, P.E. Schmid, J.V. Evans, J.P. Schnoedel, D.A. Matsoukas, J.R. Koster, A.R. Webster, P. Chin, Behavior of the ionospheric F region during the Great Solar Flare of August 7, 1972. // Journal of Geophysical Research, 79(4), 665-672, 1974
  2. K. Davies, Recent progress in satellite radio beacon studies with particular emphasis on the ATS-6 radio beacon experiment. // Space Science Review, 25(4), 357-430, 1980
  3. Z.T. Katamzi, N.D. Smith, C.N. Mitchell, P. Spalla, M. Materassi, Statistical analysis of travelling ionospheric disturbances using TEC observations from geostationary satellites. // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 74, 64-80, 2011
  4. W. Dieminger, J. Schodel, G. Schmidt, G. Hartmann, Recording gravity waves by means of geostationary beacon-satellites. // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, 32(9), 1615-1617, 1970
  5. B. Hoffmann-Wellenhof, H. Lichtenegger and J. Collins, Global Positioning System: theory and practice, 5th ed. New York-Wien: Springer-Verlag, 2001
  6. В.Е. Куницын, Е.Д. Терещенко, Е.С. Андреева, Радиотомография ионосферы. Москва: Физматлит, 2007.
  7. О.И. Яковлев, Космическая радиофизика. Москва: Научная книга, 1998.
  8. В. М. Смирнов, Е. В. Смирнова, Модуль ионосферного обеспечения на базе спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2010. №6. URL: http://jre.cplire.ru/alt/jun10/3/text.pdf
  9. V.E. Kunitsyn, A.M. Padokhin, A.E. Vasiliev, G.A. Kurbatov, V.L. Frolov, G.P. Komrakov, Study of GNSS-measured ionospheric total electron content variations generated by powerful HF-heating, // Advances in Space Research, 47(10), 1743-1749, 2011
  10. J. Morlet, Sampling theory and wave propagation, in: C.H. Chen(Ed.), Issues in Acoustic Signal/Images Processing and Recognition, NATO ASI Series, vol. 1. Springer, Berlin, pp. 233-261, 1983.
  11. A.P. Mitra, Ionospheric Effects of Solar Flares, Norwell, MA: D. Reidel, 1974
  12. E.L. Afraimovich, GPS global detection of the ionospheric response to solar flares, // Radio Science, 35(6), 1417-1424, 2000
  13. V.E. Kunitsyn and A.M. Padokhin, Determining the intensity of solar flare ionizing radiation from data of the GPS/GLONASS navigation systems, // Moscow University Physics Bulletin, 62(5), 334-337, 2007
  14. I.A. Nesterov and V.E. Kunitsyn, GNSS radio tomography of the ionosphere: The problem with essentially incomplete data, // Advances in Space Research, 47(10), 1789-1803, 2011
  15. V.E. Kunitsyn, I.A. Nesterov, A.M. Padokhin and Yu.S. Tumanova, Ionospheric radio tomography based on the GPS/GLONASS navigation systems, // Journal of Communications Technology and Electronics, 56(11), 1269-1281, 2011
  16. E.L. Afraimovich, K.S. Palamartchouk and N.P. Perevalova, GPS radio interferometry of travelling ionospheric disturbances, // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, 60(12), 1205-1223, 1998