СОКРАЩЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ 5
1.1 Солнце как основной источник космической погоды 5
1.2 Солнечный ветер 5
1.3 Солнечные вспышки и корональный выброс масс 6
1.4 Космические лучи 12
1.5 Солнечные пятна и солнечная активность 15
1.6 Магнитосфера Земли 18
1.7 Ионосфера Земли 20
1.8 Индексы геомагнитной активности 23
2. ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ НА АВИАЦИЮ 29
2.1 Влияние космической погоды на высокочастотную связь 29
2.2 Влияние космической погоды на навигацию и наблюдение на основе GNSS 30
2.3 Влияние космической погоды на радиацию 32
2.4 Обеспечение авиационных пользователей информацией о космической погоде 36
3. АНАЛИЗ КОНСУЛЬТАТИВНЫХ СООБЩЕНИЙ О ВЛИЯНИИ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ 39
3.1 Анализ консультативных сообщений на основе архива за ноябрь 2023 - май 2024 гг 39
3.2 Анализ влияния космической погоды на высокочастотную связь 45
3.3 Анализ влияния космической погоды на навигацию и наблюдение на основе GNSS 53
3.4 Анализ влияния космической погоды на радиацию 57
3.5 Алгоритм составления SIGMET сообщения 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 66
Космическая погода — это процессы, происходящие на Солнце и в магнитосфере, ионосфере, термосфере, которые потенциально могут влиять на производительность и надежность космических и наземных технологических систем и могут угрожать жизни или здоровью людей. Космические погодные явления, которые касаются коммерческих воздушных судов и космических операций — это в основном те, которые нарушают работу операционных систем и повышают радиационную обстановку. Галактические космические лучи (ГКЛ), корональные выбросы масс (КВМ), отключение радиосвязи из-за солнечных вспышек, геомагнитные бури и ионосферные бури — вот некоторые из терминов, которые станут привычными для авиационной промышленности.
Целью выпускной квалификационной работы является анализ влияния космической погоды на безопасность полётов воздушных судов. Для достижения этой цели необходимо выполнить ряд задач:
1. собрать архив данных консультативных сообщений о космической погоде за период ноябрь 2023 - май 2024 гг;
2. проанализировать влияние солнечной активности на ионосферу и высокочастотную связь на примере геомагнитной бури и консультативных сообщений за 23-24 марта 2024 года;
3. проанализировать влияние солнечной активности на спутниковое позиционирование систем GPS на примере геомагнитных возмущений и консультативных сообщений за 23-24 марта 2024 года;
4. проанализировать влияние солнечной активности на радиационную обстановку 23-24 марта 2024 года;
5. составить алгоритм действия авиационного синоптика по выпуску SIGMET сообщения о космической погоде после получения консультативного сообщения.
Проведен анализ влияния космической погоды на безопасность полётов воздушных судов на основе собранного архива консультативных сообщений за период ноябрь 2023 - май 2024 гг.; рассмотрены события, на которые выдавались консультативные сообщения.
Можно сделать следующие выводы:
1) За период январь 2024 - май 2024 гг. было зафиксировано 421 консультативное сообщение, на конец 2023 года было выпущено 578 сообщений;
2) Чаще всего сообщения выпускались на сильное (37%) и умеренное (31%) ухудшение спутниковой навигации. Сообщения о умеренном ухудшении высокочастотной связи (25%). Реже всего выпускались сообщения на сильные ухудшения высокочастотной связи, выпущено только три сообщения о повышенной радиационной опасности;
3) Частота выпуска сообщений SWX по северному и южному полушарию равны в процентном отношении;
4) Чаще всего консультативные сообщения выпускались по экваториальным широтам (60%), в 26% случаев были выпущены сообщения по высоким широтам, с незначительной разницей в процентах сообщения выпускались по дневной стороне (6%) и средним (8%) широтам;
5) Текущий двадцать пятый солнечный цикл начался в 2020 году, его активность будет возрастать вплоть до лета 2025 года;
6) В 2023 году было зафиксировано 2752 вспышки C-класса, 342 вспышки M-класса и 13 вспышек X-класса. На 2024 год зафиксировано 1070 вспышки C-класса, 270 вспышки M-класса и 24 вспышек X-класса.;
7) В период с 2023 год по настоящее время наблюдалось 37 геомагнитных бурь d-класса, 15 бурь 62-класса, 7 бурь 63-класса, 5 бурь 64- класса, 1 буря 65-класса (дата события 12.05.2024);
8) 23-24 марта 2024 года было зафиксировано ухудшение и поглощение связи на частотах выше 35 МГц в основном на полюсах, что было связано с мощной солнечной вспышкой и сильной геомагнитной бурей;
9) 23-24 марта 2024 года радиосигналы претерпевали изменения по фазе и амплитуде из-за ионосферной бури;
10) 23-24 марта 2024 года экипаж и пассажиры на борту самолетов стали более уязвимы для радиационного излучения, эффект сильнее всего ощущался на больших высотах и в высоких широтах;
11) Составлен алгоритм действия авиационного синоптика по выпуску SIGMET сообщения о космической погоде после получения консультативного сообщения.
