Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

При трансионосферном распространении рефракционные характеристики з а ­ висят интегрально от параметров ионосферы на трассе и, в частности, инте­ гральной концентрации NT и ее пространственно-временных вариаций, которые в первом приближении определяют ошибки измерения дальности и скорости в фазо-допперовских системах измерения координат. Оценку модельного прогноза ошибок этих параметров наиболее эффективно можно провести по измерениям ионосферного сдвига частоты когерентных сигналов 1 5 0 и 4 0 0 МГц навига­ ционных спутников системы "Тран зит ' (США), 'Цикада" (СССР). Доплеровское смешение частоты при относительном перемещении источни­ ка и приемника определяется составляющей скорости источника вдоль направления луча: Ѵ 1 дОО = -СО П --- , (1) о с где С О о - несущая частота; п - показатель преломления; с - скорость света. С учетом разложения показателя преломления по степеням малых параметров доплеровский сдвиг представится в виде ряда: f V ( 2 ) Ѵ ( 3 ) Ѵ ( 4 ) f = ——ѵ, + , + ' + -----а . ( 2 ) g C 1 Cf c f 2 c f 3 Здесь первый член определяет доплеровский сдвиг в вакууме. Ионосферный до - плеровский сдвиг .^ u g в первом приближении определяется вторым членом. Коэффициент V (2 ) в явном ВИде записывается следующим образом: L ист Ѵ (2 ) = 4 0 . 4 ѵ. N ( L ) + ѵ Г — -------- ѵ N d l - I 1 в ист х ) т. 1 е ѵ о ист Ъ - і 3N ~дТ~ d l где L ист - расстояние до источника; 1 - переменное расстояние вдоль луча; v l> v _ l - составляющие скорости вдоль и поперек пуча, N e - поперечная к лучу компонента градиента электронной плотности. Ионосферный сдвиг в первом приближении описывается тремя членами. Первый член имеет локальный характер и характеризует среду, окружающую передатчик; второй член - рефракционный, он учитывает искривление траекто­ рии, и его величина определяется градиентом интегрального содержания на лу­ че; третий член связан с нестационарностью ионосферы. Расчеты ионосферно­ го сдвига с использованием теоретической модели ионосферы для конкретных пролетов спутников выполнялись по формуле ( 2 ). Измерения разностного ионосферного сдвига когерентных частот 1 5 0 и 4 0 0 МГц спутников системы "Цикада" проводились с помощью измерительного комплекса Калининградской обсерватории ИЗМИРАН, разработанного на базе серийного приемоиндикатора спутниковой радионавигации / 3 / . При обработке данных использованы известные методики / 4 / с некоторыми изменениями, свя­ занными со способом регистрации. На рисунке 2 представлены исходные, наиболее типичные записи вариаций ионосферного сдвига частоты ^u g за сеанс связи на ст.Калининград. В дневные часы вариация ионосферного сдвига составляет 2 - 4 Гц, в северной части траектории спутника в послеполуденные часы можно видеть проявление эффекта провала (ри с .2 а). В ночные часы (рис.2б) сдвиг почти не меняется 4.5