Возможности использования системы ГЛОНАСС для формирования гравиметрической многоспутниковой системы

В.Ф. Фатеев, Р.А. Давлатов, В.П. Лопатин

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
fateev@vniiftri.ru,
davlatov_r_a@mail.ru,
lopatin@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 4 (24) 2020, стр. 65–85

УДК 52.08, 528.223

Система ГЛОНАСС помимо своего прямого назначения обеспечения определения местоположения может использоваться для уточнения параметров гравитационного поля Земли. На основе системы ГЛОНАСС могут быть сформированы принципиально новые типы измерителей: космический градиентометр по линии «высокий спутник-высокий спутник», бистатический радиовысотомер, спутниковый гравиметр. В работе представлены результаты анализа эффективности использования указанных измерителей для уточнения параметров ГПЗ и формирования системы суточного мониторинга изменения гравитационного поля Земли в глобальном масштабе.

Ключевые слова: ГЛОНАСС, гравитационное поле Земли, многоспутниковая система, мониторинг.

Цитируемая литература

1. Шаргородский В.Д., Косенко В.Е., Садовников М.А., Чубыкин А.А., Мокляк В.И. Лазерный ГЛОНАСС // Вестник СибГАУ. № 6 (52). 2013. С. 50–55.

2. Шаргородский В.Д., Сумерин В.В., Дмитриев С.В., Григорьев В.Н. Бортовые космические лазерные информационно–измерительные системы // Электромагнитные волны и электронные системы. № 8. Т. 19. 2014. С. 4–11.

3. Фатеев В.Ф. Космические измерители параметров гравитационного поля //Альманах современной метрологии. 2015. № 3. С. 32–62.

4. Holmes S.A., Featherstone W.E. A unified approach to the Clenshaw summation and the recursive computation of very high degree and order normalised associated Legendre functions // J Geodesy. 2002. V. 76. № 5. P. 279–299.

5. Микрин Е.А., Михайлов М.В. и др. Высокоточный прогноз орбит космических аппаратов, анализ влияния различных возмущающих факторов на движение низкоорбитальных и высокоорбитальных КА // Новости навигации. № 3. 2014.

6. Фатеев В.Ф., Сахно И.В. Особенности построения авиационно-космических двухпозиционных РСА с монохроматическим зондирующим сигналом // Сб. трудов. СПб. 2004.

7. Сахно И.В., Ткачев Е.А., Гаврилов Д.А., Успенский К.К. Малый космический аппарат обзора морской поверхности с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем // Изв. ВУЗов, сер. Приборостроение. 2009. 52. № 4. С. 34–39.

8. Фатеев В.Ф., Ксендзук А.В., Обухов П.С., Крапивкин Г.И., Тимошенко Г.В., Король Г.Н., Новиков В.А., Герасимов П.А., Шахалов К.С. Экспериментальный бистатический радиолокационный комплекс // Радиотехника. Электромагнитные волны и электронные системы. 2012. № 5. Т. 17.

9. Фатеев В.Ф., Лопатин В.П., Кузьмин Н.И. Космический эксперимент по радиолокации с использованием сигналов ГНСС на борту МКС / Метрология времени и пространства. Материалы VIII Международного симпозиума. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2016.

10. Camps A., Pascual D., Park H., Martin F. PARIS IOD: ID-16A Contribution to Performance and Error Budgets Report, PARIS-PhA-IEEC-UPC-TN-008. V.3.0, 14/11/2012.

11. Camps A., Park H., Valencia i Domenech E., Pascual D., Martin F., Rius A., Ribo S., Benito J., Andres-Beivide A., Saameno P. et al. Optimization and Performance Analysis of Interferometric GNSS-R Altimeters: Application to the PARIS IoD Mission // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. 2014; 7:1436–1451. doi: 10.1109/JSTARS. 2014.2320873.

12. Перов А.И., Харисов В.Н. и др. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. — Москва: Радиотехника, 2010. — 800 с.

13. Лебедев С.А. Спутниковая альтиметрия Каспийского моря. Диссертация доктора физ-мат наук. Геофизический центр Российской Академии наук, Москва, 2014.

14. Ghavidel A., Schiavulli D., Camps A. Numerical Computation of the Electromagnetic Bias in GNSS-R Altimetry // IEEE Trans. Geosci. Remote. Sens. 2016; 54, 489–498.

15. Klobucha J.A. Ionospheric effects on GPS // GPS World. V.2. № 4. P. 48–51, 1991.

16. Camps A., Park H., Foti G. and Gommenginger C. Ionospheric Effects in GNSS-Reflectometry From Space // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. V. 9. Р. 1–11. 2016.

17. Nava B., Radicella S., Leitinger R. and Coïsson P. Use of total electron content data to analyze ionosphere electron density gradients // Adv. Sp. Res. V. 39. № 8, P. 1292–1297, 2007.

18. Rius A., Cardellach E., and Martín-Neira M. Altimetric analysis of sea surface GPS reflected signals // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. V. 48. № 4. Р. 2119–2127, Apr. 2010.

19. Roual Observatory of Belgium, GNSS Research Group. Tropospheric delay and GNSS signals: Tutorial // Tech. Rep., 2012.

20. Лопатин В.П. Фатеев В.Ф. Концепция развития и применения ГНСС-рефлектрометрии // Альманах современной метрологии. 2020. № 2(22). C. 29–41.

21. Фатеев В.Ф. Космические измерители параметров гравитационного поля // Альманах современной метрологии. 2015. № 3. С. 32–62.

22. Фатеев В.Ф., Давлатов Р.А., Лопатин В.П. Применение навигационной аппаратуры ГНСС на борту наноспутника // Изв. вузов. Приборостроение. 2018. Т. 61. № 5. С. 437–445.

23. Пшеняник В.Г., Дубовской В.Б., Леонтьев В.И. Разработки высокоточных космических и наземных акселерометрических и гравитационных приборов / Навигация по гравитационному полю Земли и ее метрологическое обеспечение. Докл. науч.-техн. конф., 14–15 февр. 2017, Менделеево. — Менделеево: ВНИИФТРИ, 2017.

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