Вестник МГТУ, 2022, Т. 25, № 2.

Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 2. С. 133-148. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-2-133-148 УДК 551.501.8, 551.508.96 Модельная оценка точности расчета полного электронного содержания методом разнесенного приема сигналов низкоорбитальных спутников С. М. Черняков Полярный геофизический институт, г. Мурманск, Россия; e-mail: smchemiakov@gmail.com, O RCID: https://orcid.org/0000-0002-8554-6744 Информация о статье Поступила в редакцию 15.03.2022; получена после доработки 17.05.2022 Ключевые слова: ионосфера, полное электронное содержание, погрешность, разнесенный прием, низкоорбитальный спутник Для цитирования Реферат Предложена методика модельной оценки погрешности полного электронного содержания (ПЭС) в ионосфере на основе данных пространственно разнесенных приемников сигналов низкоорбитальных спутников. Выполнена оценка погрешности расчета ПЭС как для спокойных ионосферных условий, так и при наличии плазменного кольца. Для оценки погрешности использовалась динамическая модель электронной концентрации ионосферы Земли. Для выбранных входных параметров (день года, время суток и т. д.) рассчитывалось модельное двумерное распределение электронной концентрации по этой модели. При расчете в это двумерное распределение электронной концентрации вносились изменения, которые преобразовали его в распределение в наибольшей степени соответствующее реальной ионосфере, например, наличие плазменного кольца, провала и т. д. Используя полученное распределение, рассчитывались модельные величины (разностная фаза и полное электронное содержание). Затем они использовались для модельной оценки погрешностей расчета полного электронного содержания методом разнесенного приема. Для спокойных условий в ионосфере относительная погрешность определения начальной фазовой постоянной не превысила 3 %, а в случае плазменного кольца - 13 %, для вертикального полного электронного содержания относительная погрешность в спокойных условиях не превышала 7 %, при наличии плазменного кольца - 60 %. Большие значения относительной погрешности были в областях резкого изменения вертикального полного электронного содержания. Черняков С. М. Модельная оценка точности расчета полного электронного содержания методом разнесенного приема сигналов низкоорбитальных спутников. Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 2. С. 133-148. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-2-133-148. Model evaluation of accuracy of obtaining total electron content by the method of spaced reception of low Earth orbit satellite signals Sergei M. Cherniakov Polar Geophysical Institute, Murmansk, Russia; e-mail : smcherniakov@gmail.com, O RCID: https://orcid.org/0000-0002-8554-6744 Article info Received 15.03.2022; received in revised form 17.05.2022 Key words: ionosphere, total electron content, error, spaced reception, low Earth orbit satellite For citation Abstract A model-based technique to estimate the accuracy of the ionospheric total electron content (TEC) based on the data from spaced receivers of low Earth orbit satellite signals has been suggested. That allows us to estimate the total electron content errors for both quiet ionosphere conditions and under the presence of a plasma ring. To estimate the error, the dynamic model of the electron concentration of the Earth's ionosphere has been used. For the selected input parameters (day of the year, time of day, etc.), a model two­ dimensional electron density distribution has been calculated using this model. When calculating this two-dimensional distribution of the electron density, changes have been made that transformed it into a distribution that most closely matches the real ionosphere, for example, the presence of a plasma ring, a trough, etc. Using the obtained distribution, some model quantities (differential phase and total electron content) have been calculated. Then they are used for model estimation of errors in the calculation of the TEC by the spaced reception method. For quite conditions in the ionosphere, the relative error of determining the initial phase constant does not exceed 3 %, and in the case of the plasma ring - 13 %. For the vertical total electron content, the relative error in quite conditions does not exceed 7 %, and in the case of a plasma ring - 60 %. Large values of the relative error are in areas of sharp change of the vertical total electron content. Cherniakov, S. M. 2022. Model evaluation of accuracy of obtaining total electron content by the method of spaced reception of lowEarth orbit satellite signals. Vestnik ofMSTU, 25(2), pp. 133-148. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-2-133-148 . 133