Экспериментальное определение изменчивости полного электронного содержания фоновой и возмущенной ионосферы с использованием приемников глобальных навигационных спутниковых систем

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Экспериментальное определение изменчивости полного электронного содержания фоновой и возмущенной ионосферы с использованием приемников глобальных навигационных спутниковых систем (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

Актуальность темы исследования
Степень разработанности темы исследования
Цели и задачи
Научная новизна
Теоретическая и практическая значимость работы
Методология и методы исследования
Положения, выносимые на защиту
Степень достоверности и апробация результатов
Структура и объём диссертации
Краткое содержание работы
Глава 1. Глобальные навигационные системы и одиночные приёмники
Способы определения ТЕС
Вспомогательные спутниковые системы
Ионосферные неоднородности, создаваемые нагревными стендами и регистрируемые одиночными в!^ Б-приёмниками
Способы представления данных ТЕС и №пр
Вейвлет-анализ
Корреляционный анализ
Применяемые в работе способы обработки данных ТЕС и их особенности
Вейвлет-обработка изменений ТЕС
Особенности вейвлет-обработки данных искусственных ионосферных нагревов
Корреляционный способ обработки данных искусственных ионосферных нагревов

Актуальность темы

исследования.

В настоящее время в связи с широкой технической доступностью активно развиваются глобальные навигационные спутниковые системы (Global Navigation Satellite Systems — GNSS) GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, COMPASS/Beidou и вспомогательные подсистемы. На основе приёма сигналов спутников GNSS развиваются и наземные средства для использования в разных отраслях и задачах. Помимо бытовых и промышленных навигационных устройств на основе таких приёмников развиваются и геофизические сети стационарных измерений.

Широкое распространение этих систем приводит к их использованию в новых задачах, требующих улучшения их точности и надёжности. Одним из основных источников ухудшения таких характеристик у приёмников GNSS является среда прохождения радиосигналов — атмосфера. В значительной степени на измеряемые задержки влияет её проводящая область — ионосфера. Кроме сложностей инструментального измерения состояния ионосферы, задача её описания осложняется большой изменчивостью. Ионосфера изменяется под влиянием множества внешних и внутренних факторов. При этом внутренние процессы в ней бывают связаны друг с другом взаимно, так что определить вклад в общее состояние от каждого фактора по отдельности бывает сложно. Поэтому анализ естественной фоновой активности и результатов пробных искусственных воздействий является одной из востребованных задач для совершенствования точности и надёжности работы GNSS.

Наконец, остаются актуальными задачи о распространении радиоволн как резервных каналов дальней связи, поскольку такая связь является направленной, 5 лучше защищенной от помех по сравнению со слабыми сигналами спутников, требующих значительных средств на запуск и поддержание аппаратов в космосе, наилучших средств шифрования при адресном обмене информацией. Знание доступного диапазона частот для направленной связи за горизонтом напрямую зависит от определения актуальных на данный момент параметров ионосферы как отражающей области. Определение актуального состояния ионосферы и их прогнозирование зависит от результатов инструментального исследования фоновых изменений и знания фактической реакции на внешние факторы, подобные пробным воздействиям.

Реальные изменения электронного содержания ионосферы со временем в узких направлениях имеют сложную форму, поэтому развитие способов экспериментального измерения, последующего анализа и представления реальных данных, поиска локальных эффектов и аномалий является задачей востребованной, но зачастую сложной. Сложность связана с тем, что данные об электронном содержании ионосферы, получаемые на базе GNSS приёмников, могут быть зашумлены и систематически искажены по внутренним аппаратным причинам и внешним условиям радиоприёма. Кроме того, помимо исследуемых явлений в самой ионосфере обычно протекают другие процессы, вносящие свой вклад в данные измерений.

Степень разработанности темы исследования.

Исследованием изменений TEC (Total electron content — интегральное электронное содержание луча на спутник) с помощью приёмников GNSS в настоящее время занимается ряд научных коллективов. В работах E.JI.

Афраймовича с коллегами на основе метода радиоинтерферометрии получен ряд новых результатов по применению GPS в исследовании естественных и 6 техногенных возмущений в ионосфере. В работах В. Е. Куницына, Е. Д. Терещенко, Е. С. Андреевой разработаны методы радиотомографии ионосферы, использующие радиосигналы различных навигационных систем для восстановления двумерной и трехмерной структуры неоднородностей электронной концентрации. Вопросам адаптивного моделирования, оценке параметров ионосферы и радиотомографии на основе высокоорбитальных навигационных систем посвящены диссертации и работы И. А. Нестерова, М. А. Кожарина, A.M. Падохина.

Существенный вклад в исследование реакции ионосферы на искусственные воздействия внесли A.B. Гуревич, B.JI. Фролов, G. Milikh и другие.

Способ представления данных ТЕС с применением вейвлет-обработки на годовых интервалах навигационных измерений используется в работах A. Krankowski, более короткие интервалы изучены с помощью вейвлет-обработки Z. Т. Katamzi, N. D. Smith, С. N. Mitchell на основе данных фарадеевского поворота плоскости поляризации радиосигналов. Самые короткие периоды изменений ТЕС проанализированы вейвлет-обработкой данных навигационных приемников в работах Р. Т. Jayachandran, К. Hosokawa, К. Shiokawa, Y. Otsuka и др. по сигналам спутников GPS. Корреляционная обработка данных навигационных приемников использована в работах А. К. Gwal, J. S. Shim и других.

Но ввод в эксплуатацию геостационарных навигационных спутников открыл дополнительные возможности для исследования ионосферы. При наличии приемного оборудования последнего поколения и соблюдении технологических условий стало возможным получать новые данные изменений ТЕС в высоком качестве в постоянных направлениях за время более одного сеанса типичного приема сигналов GPS.

Возможности корреляционной и вейвлет-обработки не нашли широкого применения для экспериментального исследования данных активных ионосферных экспериментов с диагностированием GPS-приемниками. Однако, развитие современной персональной вычислительной техники сделало доступным использование таких представлений в новых ионосферных экспериментах, обеспечивая наибольшую информативность и надежность анализа.

Цели и задачи.

Целью работы является исследование возможностей экспериментального определения изменчивости полного электронного содержания фоновой и возмущенной ионосферы с использованием приемников глобальных навигационных спутниковых систем.

Основными задачами для достижения поставленной цели являются: определение высокочастотной погрешности измерения ТЕС приёмниками GNSS разных производителей навигационных чипов: Javad, Leica, Ashtech, Trimbleопределение амплитуды естественных фоновых изменений ТЕС, используя данные о задержках радиосигналов геостационарных спутников GNSSопределение амплитуды изменений ТЕС, вызываемых искусственными нагревами на базе стенда «Сура».

Объектом исследования является ионосфера Земли. Предметом исследования являются изменения ТЕС, существующие в естественных фоновых и искусственно возмущенных условиях в направлениях отдельных навигационных спутников.

Научная новизна.

В работе впервые продемонстрированы изменения ТЕС по данным задержек двухчастотных и одночастотных геостационарных навигационных спутников системы SBAS (Satellite-based augmentation system — подсистема вспомогательных геостационарных навигационных спутников) с помощью стандартных GNSS-приёмников с использованием вейвлет-обработки.

В работе впервые применена вейвлет-обработка данных ТЕС отдельных пролётов спутников GNSS, направления которых пересекали искусственные ионосферные возмущения.

В работе выработан и проверен способ обработки таких данных специальным представлением корреляционного алгоритма с учётом неизвестной фактической инерционности изменений ТЕС. Показана возможность оценить время отставания изменений ТЕС от искусственных нагревов с точностью до целого числа периодов нагрева.

В работе впервые обнаружены изменения характеристик качества сигналов GNSS (величина кодового «отношения сигнал/шум» по стандарту RINEX) под действием искусственных ионосферных нагревов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В работе показана дополнительная аппаратная возможность стандартных двухчастотных GNSS-приёмников для использования в ионосферных исследованиях геостационарных спутников SBAS — как двухчастотных, так и одночастотных. В отличие от широко распространённого способа мониторинга ионосферы с использованием высокоорбитальных спутников аналогичные геостационарные измерения могут быть использованы для дополнения информацией о состоянии ионосферы в постоянных направлениях. Использование геостационарных спутников для составления промежуточных карт изменений ТЕС в интервалы между решением основных расчётных задач может сделать мониторинг ионосферы более оперативным.

Помимо прямого анализа изменений ТЕС в работе используются и другие способы представления данных. Применение вейвлети корреляционной обработки в отдельных случаях позволяет более надёжно выделять ожидаемый эффект на фоне посторонних изменений, наводимых влиянием других процессов в ионосфере.

В работе показано, как изменяются результаты анализа данных ТЕС в зависимости от настроек и параметров обработки, что тоже бывает существенным для интерпретации результатов.

Методология и методы исследования.

В работе используются экспериментальные данные, рассматриваются практические результаты измерений относительного ТЕС с помощью одиночных приемников высокоорбитальных навигационных систем. Используются данные задержек новых геостационарных навигационных спутников для исследования естественных изменений ТЕС с периодами несколько минут и меньше. К данным применяется вейвлет-обработка для анализа спектрального состава колебаний и его изменения за несколько часов.

Используются экспериментальные данные приемников высокоорбитальных навигационных систем, полученные во время активных воздействий нагревного стенда на ионосферу. К полученным данным применяется вейвлет-обработка и специальное представление корреляционной обработки. Вейвлет-обработка используется для определения периодов изменений ТЕС и времени появления и исчезновения колебаний, чтобы сравнить с ожидаемыми в соответствии с режимом модуляции нагрева и временем пересечения направлением спутника нагретой области. Корреляционная обработка используется для обнаружения связи работы нагревного стенда с изменениями ТЕС и определения времени отставания реакции ионосферы от начала каждого цикла нагрева. Время начала и окончания эффекта на корреляционной картине сравнивается с временем пересечения направлением спутника нагретой области.

Положения, выносимые на защиту.

1. Установлено, что высокочастотная погрешность измерения ТЕС проанализированных современных приёмников GNSS (Javad, Leica, Trimble, Ashtech) имеет различия -10−3 TECU на периодах менее 15 секунд.

2. Установлено в серии экспериментов 2009;2012 гг. (4 экспедиции МГУ и 1 ИПГ при участии автора), что ТЕС искусственных ионосферных неоднородностей, создаваемых стендом «Сура» при коротких периодах модуляции (минута и менее) и регистрируемых по задержкам сигналов GNSS, отличался от фонового, как правило, на ~0,01 TECU.

3. Экспериментально установлено, что нагрев стенда «Сура» способен понижать кодовое «отношение сигнал/шум» (по стандарту RINEX) сигналов спутников GPS на 5−10 дБ’Гц в возмущенной области и вблизи нее только на прецизионных кодах. Система ГЛОНАСС проявила лучшую устойчивость к нагревному воздействию. Устойчивость кода захвата GPS и всех кодов ГЛОНАСС может быть связана с их низкими тактовыми частотами.

4. Экспериментально установлено, что в спокойной геомагнитной обстановке спектр естественных изменений ТЕС в геостационарных направлениях содержит компоненты в основном с амплитудой ~0,4 TECU. Спектр содержит компоненты с непрерывно меняющимся периодом от десятков секунд до 8 минут, а также компоненты с постоянными периодами и переменными амплитудами.

Степень достоверности и апробация результатов.

Результаты, полученные в работе, не обнаружили внутренних противоречий и согласуются с работами других авторов, полученных на других типах спутников (традиционные GPS) и других ионосферных нагревных стендах (HAARP) с точностью до содержательности доступных для сравнения данных и специфики используемого экспериментального оборудования.

Результаты работы докладывались на российских и международных конференциях:

1. European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2010, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU2010;5799−2, 2010.

2. Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Xi’an, China, March 22−26, 2010.

3. Ломоносовские чтения, Секция физики. МГУ, апрель 2010.

4. XIII Всероссийская научная конференция «Распространение радиоволн», Йошкар-Ола, 23−26 мая 2011, Том II, стр. 247−250.

5. Международная научная конференция Таганрог-Дивноморское. Излучение и рассеяние электромагнитных волн, 2011.

6. Конференция молодых ученых ИПГ, посвященная 100-летию со дня рождения академика Е. К. Фёдорова. Hill 2009.

7. XVII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», МГУ 2010.

8. Конференция молодых ученых, посвященная 55-летию Института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова. ИПГ 2011.

9. XVIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». МГУ 2011.

10.11-я Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Баксанская молодёжная школа по экспериментальной и теоретической физике». КБГУ, Приэльбрусье 2010.

11.Девятая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)», ИКИ РАН 2011.

По теме диссертации опубликовано 11 работ в российских и зарубежных изданиях, из них 2 по списку ВАК. Одна статья принята в печать в издании по списку ВАК.

Личный вклад автора.

Основные результаты диссертации являются оригинальными и получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии.

Автору принадлежат:

• исследование точностных характеристик приемников ОКБ Б по величине ТЕС,.

• алгоритмы и программы анализа изменчивости спектрального состава данных ТЕС в направлении геостационарных навигационных спутников,.

• алгоритмы и программы корреляционного анализа данных ТЕС в экспериментах искусственных нагревов.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, 3 главы, заключения и списка литературы. Работа содержит 116 страниц текста, 30 рисунков, 5 таблиц.

Заключение

Общая оценка результатов.

В работе проведены измерения естественных фоновых ионосферных неоднородностей по задержкам сигналов геостационарных навигационных систем SBAS — спутников WAAS, GAGAN, MSAT — с помощью стандартных серийных GNSS-приёмников. К данным двухчастотных изменений ТЕС, получаемых по задержкам таких спутников в постоянных направлениях применена вейвлет-обработка, показавшая различные спектральные особенности таких изменений. Обнаружены колебания с постоянным периодом, но изменяющейся амплитудой, а также колебания с изменяющимся периодом. Такие эффекты могут быть вызваны соответственно переменной активностью источников волн электронной концентрации и переменной скоростью движения периодических ионосферных структур.

С помощью вейвлети корреляционной обработки данных стандартных серийных GNSS-приёмников определены амплитуды и отставания реакции ТЕС на воздействия мощного КВ-излучения. Проанализировано влияние расположения траекторий подионосферных точек в нагретой области и влияние параметров обработки данных на получаемые результаты. Расширение охвата данных расчётным окном увеличивает вероятность обнаружения эффекта при неоптимальных траекториях подионосферных точек, но размывает его локализованность и внутреннюю структуру.

Из прямого анализа изменений ТЕС видно, что связь между ТЕС и воздействиями стенда существует, но не во всех случаях однозначна. Вклад нагрева не всегда визуально легко отличить от шумов и естественных изменений.

ТЕС. Результаты визуального анализа иногда позволяют проверить результаты применения других способов представления данных.

После проведения вейвлет-анализа целесообразно проверять наличие обнаруженных периодов в исходном графике изменений ТЕС. Это исключает возможность влияния ошибок алгоритма вейвлет-анализа и других дефектов спектрального преобразования. На результаты и целесообразность вейвлети корреляционной обработки может существенно влиять выбор параметров расчёта.

Помимо данных ТЕС побочным результатом явилось обнаружение изменений величины «отношения сигнал/шум» радиосигналов тех же спутников в явной зависимости от искусственных нагревов. Терминология, принятая для данной величины, имеет свою специфику.

Личное участие в выездных экспериментах.

На полигоне «Сура» четыре раза с 2009 по 2011 годы в составе экспедиций МГУ в пунктах на самом полигоне и в п. Галибиха, один раз в 2011 году в составе экспедиции ИПГ в п. Васильсурск.

Измерения по спутникам МБАТ на Камчатке (ИКИР, Паратунка, 2010 г.).

В г. Мурманск, установка пункта высокоорбитальной томографии Росгидромета, 2011 г.

В г. Сыктывкар, установка пункта высокоорбитальной томографии Росгидромета, 2011 г.

Педагогическая практика.

Лекции в научно-производственном комплексе «Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи» по вопросам исследования ионосферы с помощью радиосигналов высокоорбитальных навигационных спутников.

Обучение старших в бригадах установщиков пунктов высокоорбитальной томографии Росгидромета, обучение операторов контрольного узла ФГБУ «ИНГ», управляющего удалёнными пунктами высокоорбитальной томографии ионосферы.

Производственная инженерно-проектировочная практика.

Разработка технического решения по оснащению пунктов высокоорбитальной томографии Росгидромета на территории России для удалённых измерительных узлов. Разработка центрального технического решения по сетевой инфраструктуре и автоматизации серверной обработки и хранения данных высокоорбитальной томографии над территорией России. Другие работы и мероприятия, касающиеся производственных потребностей ИНГ в области высокоорбитальных навигационных спутников и исследований ионосферы с их помощью.

В заключении выражаю глубокую признательность научному руководителю д.ф.-м.н. Куницыну В. Е. за постановку задачи и внимание к работе, а также начальнику 3 отдела ИНГ к. ф-м.н. Алпатову В. В., сотруднику кафедры физики атмосферы к.ф.-м.н. Падохину А. М. за постоянный интерес и советы в процессе выполнения работы, ФГБНУ «НИРФИ» за организацию экспериментов на полигоне «Сура» и ФГБУ «ЦАО» за организацию экспериментов с приёмниками.

Показать весь текст

Список литературы

Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы // М.: Наука, 1988
Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / Под ред. В. Н. Харисова, А. И. Перова, В. А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998
Куницын В. Е., Терещенко Е. Д. Томография ионосферы // М.: Наука, 1991
Куницын В. Е., Терещенко Е. Д., Андреева Е. С. Радиотомография ионосферы // М.: Наука, 2007
Ратклифф Дж. Введение в физику ионосферы и магнитосферы // М.: Мир, 1975
Хргиан А.Х. Физика атмосферы, т.1, т.2 // Гидрометеоиздат, Ленинград, 1978
Андреева Е.С., Бербенева Н. А., Захаров В. И., Куницын В. Е., Радиотомографический и радиозатменный методы исследования ионосферы. // Радиотехника и электроника. 2000. Т.1 № 1, стр. 74−80
Андреева Е.С., Куницын В. Е., Терещенко Е. Д. и др. Томографическая реконструкция провала ионизации околоземной плазмы // Письма в ЖЭТФ. 1990. Т.52. С.145−148
Захаров В.И., Куницын В. Е. Моделирование влияния ионосферы и протоносферы на точность восстановления параметров атмосферы методом радиопросвечивания // Вестник МГУ, Физика и Астрономия. 1998. № 4. С. 45
Куницын В. Е, Андреева Е. С., Кожарин М. А., Нестеров И. А., Радиотомография ионосферы с применением высокоорбитальных навигационных систем // Вестник МГУ. Физика и Астрономия. 2005. № 1. С. 74
Куницын В. Е., Падохин А. М., Определение интенсивности ионизирующего излучения солнечных вспышек по данным навигационных систем GPS/TJIOHACC // Вестник МГУ Физика и Астрономия. 2007. № 5. С. 68−71
Васильев А.Е. Влияние генераторов частоты геодезических GNSS-приёмников на ионосферные измерения // Труды Института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова, выпуск 90. Москва. ИПГ. Февраль 2011. С. 50−55
Горбачев О. А., Иванов В. Б., Рябков П. В. О диагностике ионосферы с использованием одночастотных приемников GPS // БШФФ-2006, Секция А, Физика околоземного космического пространства. С. 159−163.
Куницын В.Е., Падохин А.М, Ионосферные эффекты солнечных вспышек по данным навигационных систем GPS/TJIOHACC // Труды XI Всероссийской школы-семинара «Волновые явления в неоднородных средах, секция 6″. С.22−24. Звенигород. Май 2007
Куницын В. Е., Падохин А. М., Курбатов Г. А., Васильев А. Е. Диагностика сигналами GPS/TJIOHACC воздействий мощного радиоизлучения на ионосферу // Ломоносовские чтения, Секция физики. Москва. МГУ. Апрель 2010. С. 193−197
Падохин A.M., Моделирование возможности восстановления глобального распределения ТЕС томографическими методами по данным высокоорбитальных GNSS // Сборник тезисов конференции „Ломоносов 2007. Секция физики“. С. 5153. Москва, МГУ. 2007
Куницын В.Е., Васильев А. Е., Падохин A.M. Возможности исследования естественных и искусственных ионосферных неоднородностей с помощью одиночных GNSS-приёмников // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013 (в печати).
Kunitsyn V. Е., Tereshchenko Е. D. Ionospheric Tomography // SpringerVerlag, 2003
Afraimovich E. L., Palamarctchouk K. S., Perevalova N. P., Chernukov V. V., Luknev A. V., Zalutsky V. T. Ionospheric effects of the slar eclipse of March 9, 1997, as deduced from GPS data // Geophysical Research Letters. 1998. Vol. 25. P. 465−468
Andreeva E. S., Kunitsyn V. E., Tereshchenko E. D. Phase difference tomography of the ionosphere // Ann. Geophys. 1992. Vol. 10. P. 849
Arikan F., Erol С. В., Arikan O. Regularized estimation of vertical total electron content from Global Positioning System data // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 109(A12). P. 1469
Arikan F., Erol C. B., Arikan O. Regularized estimation of vertical total electron content from GPS data for a desired time period // Radio Sci. 2004. Vol. 39. RS6012
Bakhmet’eva N. V., et al. Investigation by backscatter radar of artificial irregularities produced in ionospheric plasma heating experiments // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 1997. Vol. 59. P. 2257
Baran L. W., Ephisho 1.1., Shagimurato 1.1., lvanov V. P., Lagovsky A. F. The Response Of The Ionospheric Total Electron Content To The Solar Eclipse On August 11, 1999 // Advances in Space Research. 2003. Vol. 31. No. 4. P. 989−994
Bust G. S., Garner T. W., Gaussiran T. L. Ionospheric Data Assimilation Three-Dimensional (IDA3D): A global, multisensor, electron density specification algorithm // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. A11312
Cander L.R., Mihajlovic S.J. Forecasting ionospheric structure during the great geomagnetic storms // Journal of Geophysical Research. 1998. Vol. 103 (Al). P. 391— 398
Chan A. H. Y., Cannon P. S. Nonlinear forecast of f0F2: variation of model predictive accuracy over time // Annales Geophysicae. 2002. Vol. 20. P. 1031−1038
Chao C. K., Su S.-Y., Yeh H. C. Presunrise ion temperature enhancement observed at 600 km low- and mid-latitude ionosphere // Geophys. Res. Lett. 2003. Vol. 30. P. 1187
Dabas R. S., Sharma N., Pillai M. G. K., Gwal A. K. Day-today variability of equatorial and low latitude F-region ionosphere in the Indian zone // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2006. Vol. 68. P. 1269−1277
Dhillon R., Robinson T. R. Observations of time dependence and aspect sensitivity of regions of enhanced UHF backscatter associated with RF heating // Ann. Geophys. 2005. Vol. 23. P. 75
Field P. R., Rishbeth H. The response of the ionospheric F2- layer to geomagnetic activity: an analysis of worldwide data // J. Atmo. Sol. Terr. Phys. 1997. Vol. 59. P. 163−180
Forbes J. M., Palo S. E., Zhang X. L. Variability of the ionosphere // J. Atmo. Sol. Terr. Phys. 2000. Vol. 62. P. 685−693
Foster J. C., Rideout W. Midlatitude TEC enhancements during the October 2003 superstorm // Geophys. Res. Lett. 2005. Vol. 32. L12S04
Foster J. C., Rideout W. Storm enhanced density: Magnetic conjugacy effects // Ann. Geophys. 2007. Vol. 25(8). P. 1791- 1799
Foster, J. C., et al. Multiradar observations of the polar tongue of ionization // J. Geophys. Res. 2005. Vol. 110, A09S31
Fotiadis D. N., Kouris S. S. A functional dependence of foF2 variability on latitude // Adv. Space Res. 2006. Vol. 37. P. 1023−1028
Fox M. W. A simple, convenient formalism for electron density profiles // Radio Sci. 1994. Vol. 29(6). P 1473−1491
Fuller-Rowell T. J., Codrescu M., Wilkinson P. Quantitative modeling of the ionospheric response to geomagnetic activity // Ann. Geophys. 2000. Vol. 18 P. 766 781
Fuller-Rowell T., Araujo-Pradere E., Minter C., Codrescu M., Spencer P., Robertson D., Jacobson A. R. USTEC: A new data assimilation product from the Space
Environment Center characterizing the ionospheric total electron content using real-time GPS data // Radio Sci. 2006. Vol. 41. RS6003
Gail W. B., Prag A. B., Coco D. S., Coker C. A statistical characterization of local mid-latitude total electron content // J. Geophys. Res. 1993. Vol. 98(A9). P. 15 717- 15 727
Gondarenko N. A., Ossakow S. L., Milikh G. M. Generation and evolution of density irregularities due to self-focusing in ionospheric modifications // J. Geophys. Res. 2005. Vol. 110. A09304
Gulyaeva T.L. Regional analytical model of ionospheric total electron content: monthly mean and standard deviation // Radio Science 1999. Vol. 34(6). P. 1507−1512
Hansen J. D., Morales G. J., Duncan L. M., Dimonte G. Large-Scale HF-Induced Ionospheric Modifications: Experiments // J. Geophys. Res. 1992. Vol. 97. P. 113
Ho C. M., Mannucci A. J., Lindqwister U. J., Pi X., Tsurutani B. T. Global ionosphere perturbations monitored by the worldwide GPS network // Geophysical Research Letters. 1996. Vol. 23(22). P. 3219−3222
Huang Y. N. Spatial correlation of the ionospheric total electron content at the equatorial anomaly crest // J. Geophys. Res. 1984. Vol. 89(A11). P. 9823- 9827
Huang C. R., Liu C. H., Yeh K. C., Lin K. H., Tsai W. H. et al. A study of tomographically reconstructed ionospheric images during a solar eclipse // J. Geophysical Research. 1999. Vol. 104. P. 79−94
Jayachandran P. T., Hosokawa K., Shiokawa K., Otsuka Y., Watson C., Mushini S. C. GPS total electron content variations associated with poleward moving Sun-aligned arcs // J. Geophys. Res. 1984. Vol. 117(A05310)
Jee G., Schunk R. W., Scherliess L. Analysis of TEC data from the TOPEX/Poseidon mission // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. AO 1301
Kane, R. P. Day-to-day variability of ionospheric electron content at mid-latitudes // J. Geophys. Res. 1975. Vol. 80(22). P. 3091−3099
Kelley M. C., Arce T. L., Salowey J., Sulzer M., Armstrong W. T., Carter M., Duncan L. Density depletions at the 10-m scale induced by the arecibo heater // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100. P. 17 367
Krankowski A., Kosek W., Baran L. W., Popinski W. Wavelet analysis and forecasting of VTEC obtained with GPS observations over European latitudes // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2005. Vol. 67. P. 1147−1156
Kunitsyn V. E., Andreeva E. S., Franke S. J., Yeh K. C. Tomographic investigations of temporal variations of the ionospheric electron density and the implied fluxes .// Geophys. Res. Lett. 2003. Vol. 30. No. 16, P. 1 851 108
Kunitsyn V. E., Padokhin A. M., Vasiliev A. E» Kurbatov G. A., Frolov V. L, Komrakov G.P. Study of GNSS-measured Ionospheric Total Electron Content variations generated by powerful HF heatings // Advances in Space Research. 2011. Vol. 47. P. 1743−1749
Klobuchar J. A. Ionospheric Time-Delay Algorithm for Single-Frequency GPS Users // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1987. Vol. AES-23, No. 3.P. 325−331
Liu J. Y., Lin C. H., Tsai H. F., Liou Y. A. Ionospheric solar flare effects monitored by the ground-based GPS receivers: Theory and observation // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. A01307
Mannucci A. J., Wilson B. D. et al. A global mapping technique for GPS-derived ionospheric TEC measurements // Radio Sci. 1998. Vol. 33(3). P.565−582
Manoj C., Luhr H., Maus S., Nagarajan N. Evidence for short spatial correlation lengths of the noontime equatorial electrojet inferred from a comparison of satellite and ground magnetic data // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. Al 1312
Mautz R., Ping J., Heki K., Schaffrin B., Shum C., Potts L. Efficient spatial and temporal representations of global ionosphere maps over Japan using B-spline wavelets // Journal of Geodesy. 2005. Volume 78, Issue 11−12. P. 662−667
McNamara L. F., Wilkinson P. J. Spatial correlations of foF2 deviations and their implications for global ionospheric models: 1. Ionosondes in Australia and Papua New Guinea // Radio Science. 2009. Vol. 44. RS2016
Meza A.A., Diaz A.R., Brunini C.A., Van Zele M.A. Systematic behaviour of semiempirical global ionospheric models in quiet geomagnetic conditions // Radio Science. 2002. Vol. 37. P. 3
Milikh G., Gurevich A., Zybin K., Secan J. Perturbations of GPS signals by the ionospheric irregularities generated due to HF-heating at triple of electron gyrofrequency// Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. L22102
Mosert M., Ezquer R., Oviedo R. del V., Jadur C., Radicella S. M. Temporal variability of TEC using ground-based ionosonde data from two Argentine stations // Adv. Space Res. 2003. Vol. 31(3) P. 645−650
Otsuka Y., Shiokawa K., Ogawa T., Wilkinson P. Geomagnetic conjugate observations of equatorial airglow depletions // Geophys. Res. Lett. 2002. Vol. 29. P. 1753
Otsuka Y., Shiokawa K., Ogawa T. Geomagnetic conjugate observations of medium-scale traveling ionospheric disturbances at midlatitude using all-sky airglow imagers // Geophys. Res. Lett. 2004. Vol. 31. L15803
Poole A. W. V., McKinnell L. A. On the predictability of foF2 using neural networks // Radio Science 2000. Vol. 35 (1). P. 225−234
Pryse, S.E., Kersley, L., A preliminary experimental test of ionospheric tomography. // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. 1992. Vol. 54. P. 1007
Rishbeth H., Mendillo M. Patterns of F2-layer variability // J. Atmo. Sol. Terr. Phys. 2001. Vol. 63. P. 1661−1680
Pulinets S.A., Legen’ka A.D., Gaivoronskaya T.V., Depuev V. Kh. Main phenomenological features of ionospheric precursors of strong earthquakes // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2003. Vol. 65. P. 1337−1347
Pulinets S. A., Liu J. Y. Ionospheric variability unrelated to solar and geomagnetic activity// Adv. Space Res. 2004. Vol. 34. P. 1926−1933
Saito A., Fukao S., Miyazaki S. High resolution mapping of TEC perturbations with the GSI GPS network over Japan // Geophys. Res. Lett. 1998. Vol. 25(16). P. 3079−3082
Scherliess L., Thompson D. C., Schunk R. W. Longitudinal variability of low-latitude total electron content: Tidal influences // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113. A01311
Shagimuratov 1.1., Baran, L. W., Wielgosz, P., Yakimova G.A. The structure of Mid-and High-Latitude Ionosphere During September 1999 Storm Event Obtained from GPS Obserations // Annales Geophysicae. 2002. Vol. 20. P. 655−661
Shim J. S., Scherliess L., Schunk R. W., Thompson D. C. Spatial correlations of day-to-day ionospheric total electron content variability obtained from ground-based GPS // Journal of Geophysical Research. 2008. Vol. 113. A09309
Shiokawa K., Otsuka Y., Ogawa T., Balan N., Igarashi K., Ridley A. J., Knipp D. J., Saito A., Yumoto K. A large-scale traveling ionospheric disturbance during the magnetic storm of 15 September 1999 //J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107(A6). P. 1088
Stanislawska I., Juchnikowski G., Cander Lj. R. Kriging method for instantaneous mapping at low and equatorial latitudes // Adv. Space Res. 1996. Vol. 18(6). P. 217−220
Stubbe P., Stocker A. J., Honary F., Robinson T. R., Jones T. B. Stimulated electromagnetic emissions and anomalous HF wave absorption near electron gyroharmonics // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 6233
Tsai H. F., Liu J. Y. Ionospheric total electron content response to solar eclipses //J. Geophysical Research. 1999. Vol. 104. No. 6. P. 12 657−12 668
Tsugawa T., Saito A., Otsuka Y. A statistical study of largescale traveling ionospheric disturbances using the GPS network in Japan // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. A06302
Tsugawa T., Shiokawa K., Otsuka Y., Ogawa T., Saito A., Nishioka M., Geomagnetic conjugate observations of large-scale traveling ionospheric disturbances using GPS networks in Japan and Australia // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. A02302
Tsurutani B. T., Verkhoglyadova O. P., Mannucci A. J., Lakhina G. S., Li G., Zank G. P. A brief review of solar flare effects on the ionosphere // Radio Sci. 2009. Vol. 44. RS0A17
Turel N., Arikan F. Probability density function estimation for characterizing hourly variability of ionospheric total electron content // Radio Science. 2010. Vol. 45. RS6016
Unnikrishnan K., Nair R.B., Venugopal C. Harmonic analysis and an empirical model for TEC over Palehua // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2002. Vol. 64. P. 1833−1840
Wan W., Liu L. et al. The GPS measured SITEC caused by very intense solar flare on July 14, 2000 // Advances in space research. 2005. Vol. 36. P. 2465
Wilson B. D., Mannucci A. J., Edwards C. D. Subdaily northern hemisphere ionospheric maps using an extensive network of GPS receivers // Radio Sci. 1995. Vol. 30. P. 639−648
Yamamoto M. Conjugate occurrence of the electric field fluctuations in the nighttime midlatitude ionosphere // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100(A11). P. 2 143 921 451
Yue X., Wan W., Liu L., Mao T. Statistical analysis on spatial correlation of ionospheric day-to-day variability by using GPS and Incoherent Scatter Radar observations // Annales Geophysicae. 2007. V. 25. P. 1815−1825
Zarraoa N., Sardon E. Test of GPS for permanent ionospheric TEC monitoring at high latitudes // Annales Geophysicae. 1996. Vol. 14. P. 11−19.
Zhang M. L., Shi J. K., Wang X., Radicella S. M. Ionospheric variability at low latitude station: Hainan, China // Adv. Space Res. 2004. Vol. 34(9) P. 1860−1 868 113
Azpilicueta F., Nava В., Coisson P., Radicella S. M. Optimized NeQuick ionospheric model for point positioning // Proceedings of 2003 International Symposium on GPS/GNSS. Tokyo, Japan.
Klobuchar J. A. Ionospheric Corrections for the Single Frequency User of the Global Positioning System // Natianal Telesystems Conference, 1982. Systems for the Eighties. Galveston, Texas, USA (New York: IEEE, 1982).
NAVSTAR GPS. Interface Control Document, 1991
Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. Москва, 1995
Описание двоичного формата данных и программной структуры приёмников Javad на базе чипа Triumph GREIS (General Reference External Interface Specification), JAVAD GNSS, Inc.: http://javad.com/jgnss/support/manuals.html (дата обращения 1 сентября 2011)
Описание формата данных RINEX 2.10 («RINEX: The Receiver Independent Exchange Format Version 2.10», Werner Gurtner, Astronomical Institute, University of Bern, 25 January 2002)
Описание формата данных RINEX 3.00 («RINEX, The Receiver Independent Exchange Format, Version 3.00», Werner Gurtner, Astronomical Institute, University of Bern- Lou Estey, UNAVCO, Boulder, Co., 28 November 2007)
URL: http://www.tesis.lebedev.ru/ (дата обращения 1 марта 2012)
URL: http://sura.nirfi.sci-nnov.ru/indexe.html (дата обращения 1 марта 2012)
URL: http://vlf.stanford.edu/research/experiments-haarp-ionospheric-heater (дата обращения 1 марта 2012)
URL: http://d33.infospace.ru/d33conf/2011.html (дата обращения 1 марта 2012)

Заполнить форму текущей работой