О проблеме компенсации ионосферной задержки навигационных сигналов в целях проведения калибровки ГНСС-приёмников

Е.А. Карауш

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
khanykova@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 4 (28) 2021, стр. 40–48

УДК 621.396.98

Аннотация. Задержка навигационных сигналов глобальной навигационная спутниковой системы (ГНСС) в ионосферном слое Земли приводит к существенной погрешности в резуль­татах координатно-временных определений. Для ряда задач в области метрологического обеспечения ГНСС (например, калибровки навигационной аппаратуры потребителя (НАП) по сигналам ГЛОНАСС на частотах L1, L2) ключевыми условиями являются оценка и компенсация ионосферной задержки с высокой точностью. В статье рассматривается проблема оценки задержки сигнала в ионосферном слое Земли. Выделяются и описываются особенности различных способов учёта или исключения ионосферной задержки из результатов псевдодальномерных измерений.

Ключевые слова: навигационные сигналы, калибровка, ГНСС-приёмники.

Цитируемая литература

1. ГОСТ 25645.113-2019. Ионосфера Земли. Термины и определения. — М.: Стандартинфом, 2019. — 19 с.

2. Klobuchar J.A. Ionospheric effects on GPS // GPS World. — 1991. — V. 2. — No. 4. — P. 48–51.

3. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС. Навигационный радиосигнал в диапазонах L1, L2 (редакция 5.1). — М., 2008. — 74 с.

4. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС. Навигационный радиосигнал открытого доступа с кодовым разделением в диапазоне L3 (редакция 1.0). — М., 2016. — 57 с.

5. IERS Conventions (2010) / Gérard Petit and Brian Luzum (eds.) // IERS Technical Note, 36. — Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. — 179 p.

6. Klobuchar J.A. Ionospheric time-delay algorithm for single-frequency GPS users // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. — — V. AES-23. — P. 325–331.

7. Sakai T., Yoshihara T., Saito S., Matsunaga K., Hoshinoo K., Walter T. Modeling Vertical Structure of Ionosphere for SBAS // Proceedings of the 22nd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2009). — Savannah, GA, September 2009. — P. 1257–1267.

8. Mannucci A.J., Iijima B., Sparks L., Pi X., Wilson B., Lindqwister B.U. Assessment of global TEC mapping using a three-dimensional electron density model // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. — 1999. — V. 61. — P. 1227–1236.

9. Hernandez-Pajares M., Juan J.M., Sanz J., Garcia-Fernandez M. Towards a more realistic ionospheric mapping function // Proc. XXVIII URSI Gen. Assembly. — Delhi (URSI, Ghent), 2005. — P. 1–4.

10. Hoque M.M., Jakowski N. Mitigation of Ionospheric Mapping Function Error // Proceedings of the 26th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2013). — Nashville, TN, September 2013. — P. 1848–1855.

11. Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems / Teunissen P.J.G., Montenbruck O. (Eds.) // Springer International Publishing. — 2017. — 1327 p.

12. European Uniom. European GNSS (Galileo) Open Service-Ionospheric Correction Algorithm for Galileo Single Users. 1.2. — European commission, 2016. — 83 p.

13. BD-SIS-ICD BeiDou navigation satellite system signal in space interface control document / Evaluation of COMPASS ionospheric model in GNSS positioning / Wu X. et al. // Adv. Space Res. 51(6). — China Satellite Navi­gation Office, Beijing, 2012. — P. 959–968.

14. Schaer S. et al. IONEX: the IONosphere map EXchange format. Version 1 // IGS AC Workshop. — Darmstadt, Germany, 1998.

15. Hernández-Pajares M. Summary and current status of IGS ionosphere WG activitiesa potential future product: global maps of effective ionospheric height // IGS technical workshop, 2006. — P. 12.

16. Orús R et al. Performance of different TEC models to provide GPS iono­spheric corrections // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. — 2006. — 64 (18). — P. 2055–2062.

17. Romero J.M. Dow, Zandbergen R., Feltens J., García C., Boomkam H. The ESA/ESOC IGS Analysis Centre Annual Report // IGS 2001/2002 Technical Reports. — P. 364.

18. Coco D.S. et al. Variability of GPS satellite differential group delay biases // IEEE Transactions on Aerospace Electronic Systems. — 1991. — V. 27 (6). — P. 931–938.

19. Liu J. et al. Spherical cap harmonic model for mapping and predicting regional TEC // GPS — 2011. — V. 15 (2). — P. 109–119.

20. Chen K., Gao Y. Real-time precise point positioning using single frequency data // Proceedings of the 18th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2005). — Long Beach, CA, September 2005. — P. 1514–1523.

Статья поступила в редакцию: 28.10.2021 г.
Статья прошла рецензирование: 18.11.2021 г.
Статья принята в работу: 23.11.2021 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.