Вестник Кольского научного центра РАН. 2015, №1.

Определение полного электронного содержания по сигналам спутников В зависимости от количества станций, используемых для расчета, методы можно классифицировать как глобальные, региональные или локальные. Наиболее развитым и общеупотребительным является метод получения DCBs, используемый в настоящее время Международной службой ГНСС (International GNSS Service, IGS) [6, 19-21]. Он позволяет получать DCBs и рассчитывать ПЭС для приемников, которые входят в сеть IGS, на основе построения глобальной ионосферной карты (англ. Global Ionospheric Map, GIM) абсолютного, т.е. рассчитанного с учетом всех дифференциальных кодовых задержек, вертикального полного электронного содержания (АВПЭС) по данным около 200 станций сети IGS. Эта технология разработана в нескольких исследовательских центрах и обеспечивает построение глобальных карт АВПЭС путем интерполяции данных, получаемых на мировой сети приемников ГНСС. Для построения карт АВПЭС используют модифицированную модель одного слоя [20], подобную модели фазового экрана. В месте пересечения луча зрения на спутник с модельным слоем (ионосферная точка) на высоте 506.7 км производят перерасчет абсолютного наклонного ПЭС в ВПЭС. При этом считается, что наклонное ПЭС полностью формируется в ионосферной точке. Для удобства пользователей разработан специальный стандартный формат IONEX. Файлы такого формата содержат в цифровом виде значения АВПЭС и соответствующие им карты погрешностей вычисления АВПЭС за одни сутки по шкале мирового времени с временным разрешением 2 часа. Пространственный диапазон карт АВПЭС: от -180° до 180° по долготе и от -87.5 до 87.5° по широте. Пространственное разрешение карт задается шагом по долготе (5°) и шагом по широте (2.5°). Коррекция результатов расчета вертикального ПЭС приемника сети IGS по рассчитанной глобальной ионосферной карте автоматизирована и позволяет вычислить отклонение рассчитанного ВПЭС по данным приемника IGS от «истинной» величины ВПЭС и, таким образом, найти DCBs для этого приемника и спутника, по сигналам которого рассчитывалось вертикальное ПЭС. Несмотря на большое число используемых приемников и развитую математическую теорию обработки данных, ошибки расчета АВПЭС в узлах карты достигают 2-8 TECU. Большое число приемников сигналов спутников ГНСС не входит в сеть IGS, поэтому при их использовании не удается воспользоваться сервисом IGS. В работе [10] предложен метод расчета DCBs для одиночных приемников GPS или региональной сети приемников GPS (не входят в систему IGS), использующий для контроля получаемых значений вертикального ПЭС глобальные ионосферные карты АВПЭС службы IGS. Модельная ионосфера в районе наблюдения описывается сферическими гармоническими функциями. По полученным при наблюдениях сигналов спутников системы GPS псевдодальностям (предварительно сглаженным) рассчитывается вертикальное ПЭС с привлечением модифицированной модели одного слоя. Используя метод наименьших квадратов, подгоняют значения рассчитанных и модельных значений вертикального ПЭС. Ввод дополнительного условия - сумма всех DCBs спутников равна нулю - позволяет разделить дифференциальные кодовые задержки приемников и спутников. В результате авторами показано, что предлагаемый метод дает значения DCBs, согласующиеся с оценками, получаемыми службой IGS. Абсолютные разности между значениями DCBs, получаемые с помощью этого метода, и значениями службы IGS не превышают 0.7 нс, а среднеквадратичное отклонение - меньше 0.4 нм при использовании данных одного приемника. Привлечение дополнительных приемников в районе наблюдения (региональная сеть) дает лучшее согласие. Авторами размещен для свободного использования пакет программ M_DCB расчета DCBs на основе предложенного метода [22]. Использование этого пакета позволяет получать значения DCBs для спутников GPS, но не дает такой возможности для спутников ГЛОНАСС. Для проверки работоспособности пакета программ в условиях высокоширотной ионосферы были рассчитаны значения абсолютного наклонного ПЭС по исходным данным приемника TRO1 сети IGS (приемник Trimble NetR8 GNSS Reference Receiver, Тромсё, Норвегия, 69.66 с.ш., ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20) 37