РАСЧЕТ АБСОЛЮТНОГО ПОЛНОГО ЭЛЕКТРОННОГО СОДЕРЖАНИЯ ПО СИГНАЛАМ ГЛОБАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ В ОБЛАСТИ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ
Введение 3
Глава 1. Теоретический обзор 4
1.1 Ионосфера и её свойства 4
1.2 Two-Line Element файл 6
1.3 Модель SGP 8
1.4 Глобальные навигационные спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС ... 10
1.5 Определение полного электронного содержания по сигналам ГНСС 12
1.5.1 Кодовые измерения псевдодальности 13
1.5.2 Фазовые измерения псевдодальности 14
1.6 Формат RINEX v. 2.11 17
1.7 Модель IRI-2012 20
Глава 2. Обработка экспериментальных данных 23
2.1 Расчет траекторий движения спутников 24
2.2 Расчет подионосферных точек в области ДН 28
2.3 Обработка данных наблюдений 29
Глава 3. Результаты 31
Заключение 38
Список литературы 39
Приложение А 40
Приложение Б .
Полное электронное содержание (ПЭС) - это интегральная характеристика ионосферы, полное число электронов в столбе единичного сечения проходящего через ионосферу. ПЭС изменяется под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения, геомагнитных бурь и атмосферных волн, распространяющихся из нижней атмосферы, поэтому является важным параметром для описания ионосферы Земли. В настоящее время активно развивается способ определения ПЭС методом радиозондирования сигналами спутников глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).
Целью данной работы является разработка алгоритма расчета абсолютного ПЭС по сигналам ГНСС в области диаграммы направленности (ДН) антенной системы ионозонда «Циклон» и анализ полученных результатов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- разработать и реализовать алгоритм расчета траекторий движения спутников ГНСС с помощью модели SGP4;
- разработать и реализовать алгоритм расчета подионосферных точек для спутников ГНСС попадающих в область ДН;
- рассчитать абсолютные значения ПЭС в области ДН методом зондирования сигналами спутников ГНСС;
- получить модельные значения ПЭС с помощью IRI-2012;
- провести сравнительный анализ полученных экспериментальных данных с модельными расчетами.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы:
- разработан и реализован алгоритм расчета траекторий движения спутников ГНСС с помощью модели SGP4 на python;
- разработан и реализован алгоритм расчета подионосферных точек для спутников ГНСС попадающих в область ДН антенной системы на MatLab;
- проведен расчет абсолютного ПЭС в области ДН методом зондирования сигналами спутников ГНСС;
- использована модель IRI-2012 для расчета значений ПЭС;
- проведен сравнительный анализ полученных экспериментальных данных с модельными расчётами.
В результате выполнения впускной квалификационной работы, исследован способ определения абсолютного ПЭС методом зондирования сигналами ГНСС в области ДН. Обнаружены сильные отклонения от модельных значений и показана их динамика на разных временных промежутках.
