Вестник Кольского научного центра РАН. 2015, №1.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 550.388.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОГО ЭЛЕКТРОННОГО СОДЕРЖАНИЯ ПО СИГНАЛАМ СПУТНИКОВ ГЛОБАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС Е.Д. Терещенко, А.Н. Миличенко, М.В. Швец, С.М. Черняков, И.В. Кораблева Полярный геофизический институт КНЦ РАН Аннотация В работе представлен метод оперативного определения полного электронного содержания по сигналам спутников Глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Проведено сравнение рассчитанных значений полного электронного содержания по сигналам спутников ГЛОНАСС с величинами полного электронного содержания, полученными по расчетам глобальной численной модели верхней атмосферы Земли UAM и данным глобальной ионосферной карты GIM. Ключевые слова; Глобальная навигационная спутниковая система, полное электронное содержание, дифференциальная кодовая задержка. Введение Исследование природы околоземного космического пространства представляет собой фундаментальную проблему, важную как для научных, так прикладных целей. При ее решении используют различные экспериментальные и модельные методы. С запуском космических аппаратов на околоземную орбиту начали развиваться спутниковые методы изучения окружающей среды. После запуска на орбиту спутников глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) GPS (Global Positioning System / глобальная система позиционирования), ГЛОбальной НАвигационной Спутниковой Системы (ГЛОНАСС), развертывания в последнее время европейской системы Галилео (Galileo) и китайской - Бэйдоу (Beidou) спутники этих систем стали активно использоваться для исследования ионосферы. Подсистема спутников системы ГЛОНАСС состоит из 24 навигационных спутников, находящихся на круговых орбитах высотой 19 100 км, наклонением 64.8° и периодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях, разнесенных по долготе на 120°. В каждой орбитальной плоскости размещаются по 8 спутников [1]. Спутниковая группировка системы GPS обращается вокруг Земли по круговым орбитам с одной высотой порядка 20 200 км и периодом обращения 11 часов 58 минут. Наклонение орбиты 55° - общее для всех спутников системы. Спутники системы GPS обращаются вокруг Земли в 6 различных плоскостях, по 4 аппарата в каждой [2]. Спутники этих систем излучают две, а в последнее время уже и три когерентные частоты, что позволяет рассчитывать полное электронное содержание (ПЭС) вдоль луча зрения от приемника ГНСС до спутника. Расчет ПЭС основан на дисперсионной зависимости показателя преломления радиоволн, распространяющихся через ионосферу, и учитывает электронную концентрацию на пути распространения радиоволны. Среда распространения оказывает влияние на характеристики распространяющегося сигнала, поэтому анализ изменений сигнала позволяет получить характеристики среды и, таким образом, осуществлять ее дистанционное зондирование. Конфигурация ГНСС обеспечивает непрерывный и глобальный прием навигационных сигналов, поскольку в поле зрения приемника потребителя ГЛОНАСС/GPS всегда находится как минимум 8 непрерывно перемещающихся спутников. Это позволяет получать распределение ПЭС в пространстве и во времени [3]. Спутники системы ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20) 32