Сибирская сеть приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем SibNet: текущее состояние

Сибирская сеть приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем SibNet: текущее состояние

Автор: Ясюкевич Ю.В., Веснин А.М., Перевалова Н.П.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 4 т.4, 2018 года.

Бесплатный доступ

В 2011 г. в ИСЗФ СО РАН было начато развертывание постоянно действующей сети приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. К настоящему моменту в Сибирском регионе на регулярной основе функционируют девять измерительных пунктов сети SibNet (восемь постоянных и один временный). На этих пунктах расположены двенадцать приемников: девять мультичастотных мультисистемных приемников Javad и три специализированных приемника NovAtel GPStation-6, предназначенных для измерения ионосферных фазовых и амплитудных мерцаний. Развернутая сеть позволяет проводить широкий спектр ионосферных исследований, а также изучать качество позиционирования на основе навигационных систем в различных гелиогеофизических условиях. В настоящей статье приведены общая информация о сети, ее технические характеристики и современное состояние, а также сформулированы основные задачи, которые могут решаться с помощью развернутой сети.

Еще

Ионосфера, гнсс, глонасс, полное электронное содержание, мерцания

Короткий адрес: https://sciup.org/142220312

IDR: 142220312   |   DOI: 10.12737/szf-44201809

Список литературы Сибирская сеть приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем SibNet: текущее состояние

  • Алпатов В.В., Куницын В.Е., Лапшин В.Б. и др. Опыт создания Росгидрометом сети радиотомографии для исследования и мониторинга ионосферы//Гелиогеофизические исследования. 2012. Вып. 2. С. 60-71.
  • Афраймович Э.Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы. М.: Наука, 1982. 198 с.
  • Афраймович Э.Л., Перевалова Н.П. GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли. Иркутск: ГУ НЦ ВСНЦ СО РАМН, 2006. 480 с.
  • Афраймович Э.Л., Жеребцов Г.А., Перевалова Н.П. и др. Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне/отв. ред. Г.А. Жеребцов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 304 с. (Интеграционные проекты СО РАН, вып. 35).
  • Лухнева О.Ф., Дембелов М.Г., Лухнев А.В. Определение атмосферного влагосодержания по метеорологическим и GPS-данным//Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7, № 4. С. 545-553 DOI: 10.5800/GT-2016-7-4-0222
  • Олемской С.В. Реализация проекта «Национальный гелиогеофизический комплекс РАН»//Научный доклад на расширенном заседании Президиума СО РАН 21 декабря 2017 г. Available from: https://www.sbras.ru/files/files/prezidium 20171221/1_olemskoy.pdf (дата обращения 1 октября 2018).
  • Саньков В.А., Лухнев А.В., Мирошниченко А.И. и др. Современные горизонтальные движения и сейсмичность южной части Байкальской впадины (Байкальская рифтовая система)//Физика Земли. 2014. № 6. С. 70-79.
  • Сорокин А.А., Королев С.П., Шестаков Н.В. Организация работы с данными глобальных навигационных спутниковых систем для комплексного исследования современных геодинамических процессов на юге Дальнего Востока России//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14, № 3. С. 158-172
  • DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-158-172
  • Ясюкевич Ю.В., Мыльникова А.А., Иванов В.Б. Определение абсолютного полного электронного содержания по одночастотным спутниковым радионавигационным данным GPS/ГЛОНАСС. Солнечно-земная физика. 2017а. Т. 3, № 1. З. 97-103. 10/12737/23509
  • DOI: 10.12737/23509
  • Ясюкевич Ю.В., Оводенко В.Б., Мыльникова А.А. и др. Методы компенсации ионосферной составляющей ошибки радиотехнических систем с применением данных полного электронного содержания GPS/ГЛОНАСС//Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2017б. № 2 (34). С. 19-31
  • DOI: 10.15350/2306-2819.2017.1.19
  • Aarons J. Global positioning system phase fluctuations at auroral latitudes//J. Geophys. Res. 1997. V. 102, N A8. P. 17219-17231
  • DOI: 10.1029/97JA01118
  • Afraimovich E.L., Yasukevich Yu.V. Using GPS-GLONASS-GALILEO data and IRI modeling for ionospheric calibration of radio telescopes and radio interferometers//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008. V. 70, N. 15. P. 1949-1962. 10.1016/j.jastp.2008.05.006
  • DOI: :10.1016/j.jastp.2008.05.006
  • Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Oinats A.V., et al. Global electron content: a new conception to track solar activity//Ann. Geophys. 2008. V. 26. P. 335-344
  • DOI: 10.5194/angeo-26-335-2008
  • Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Demyanov V.V., et al. Review of GPS/GLONASS studies of the ionospheric response to natural and anthropogenic processes and phenomena//J. Space Weather and Space Climate. 2013. V. 3. A27
  • DOI: 10.1051/swsc/2013049
  • Arikan F., Shukurov S., Tuna H., et al. Performance of GPS slant total electron content and IRI-Plas-STEC for days with ionospheric disturbance//Geodesy and Geodynamics. 2016. V. 7, N 1. P. 1-10
  • DOI: 10.1016/j.geog.2015.12.009
  • Astafyeva E., Zakharenkova I., Huba J.D., et al. Global Ionospheric and thermospheric effects of the June 2015 geomagnetic disturbances: Multi-instrumental observations and modeling//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. V. 122. P. 11,716-11,742
  • DOI: 10.1002/2017JA024174
  • Bender M., Dick G., Ge M., et al. Development of a GNSS water vapour tomography system using algebraic reconstruction techniques//Adv. Space Res. 2011. V. 47. P. 1704-1720
  • DOI: 10.1016/j.asr.2010.05.034
  • Bevis M., Businger S., Herring T.A., et al. GPS mete-orology: Remote sensing of atmospheric water vapor using the global positioning system//J. Geophys. Res. 1992. V. 97. D14. P. 15787-15801
  • DOI: 10.1029/92JD01517
  • Devi M., Barbara A.K., Oyama K.-I., Chen C.-H. Earthquake induced dynamics at the ionosphere in presence of magnetic storm//Adv. Space Res. 2014. V. 53. P. 609-618
  • DOI: 10.1016/j.asr.2013.11.054
  • Ding F., Wan W., Li Q., et al. Comparative climatological study of largescale traveling ionospheric disturbances over North America and China in 2011-2012//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. V. 119. P. 519-529. 019523
  • DOI: 10.1002/2013JA
  • Dong Z., Jin S. 3-D water vapor tomography in Wuhan from GPS, BDS and GLONASS Observations//Remote Sens. 2018. V. 10, N 1. 62
  • DOI: 10.3390/rs10010062
  • Dow J.M., Neilan R.E., Rizos C. The International GNSS Service in a changing landscape of Global Navigation Satellite Systems//J. Geodesy. 2009. V. 83. P. 191-198. 10.1007/s0019000803003
  • DOI: :10.1007/s0019000803003
  • Gulyaeva T.L., Stanislawska I. Derivation of a planetary ionospheric storm index//Ann. Geophys. 2008. V. 26. P. 2645-2648
  • DOI: 10.5194/angeo-26-2645-2008
  • Hernández-Pajares M., Juan J.M., Sanz J., et al. The IGS VTEC maps: a reliable source of ionospheric information since 1998//J. Geodesy. 2009. V. 83, N 3-4. P. 263-275
  • DOI: 10.1007/s00190-008-0266-1
  • Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Wasle E. GNSS-Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2008. 531 р
  • DOI: 10.1007/978-3-211-73017-1
  • Jakowski N., Beniguel Y., de Franceschi G., et al. Monitoring, tracking and forecasting ionospheric perturbations using GNSS techniques//J. Space Weather and Space Climate. 2012a. V. 2. A22
  • DOI: 10.1051/swsc/2012022
  • Jakowski N., Borries C., Wilken V. Introducing a Disturbance Ionosphere Index (DIX)//Radio Sci. 2 012b. V. 47, RS0L14
  • DOI: 10.1029/2011RS004939
  • Jayachandran P.T., Langley R.B., MacDougall J.W., et al. The Canadian high arctic ionospheric network (CHAIN)//Radio Sci. 2009. V. 44. RS0A03
  • DOI: 10.1029/2008RS004046
  • Jin S., Occhipinti G., Jin R. GNSS ionospheric seismology: Recent observation evidences and characteristics//Earth Sci. Rev. 2015. V. 147. P. 54-64. 10.1016/j. earscirev.2015.05.003
  • DOI: :10.1016/j.earscirev.2015.05.003
  • Juan J.M., Sanz J., Rovira-Garcia A., et al. AATR an ionospheric activity indicator specifically based on GNSS measurements//J. Space Weather and Space Climate. 2018. V. 8. A14
  • DOI: 10.1051/swsc/2017044
  • Kunitsyn V., Kurbatov G., Yasyukevich Yu., Padokhin A. Investigation of SBAS L1/L5 signals and their application to the ionospheric TEC studies//Geoscience and Remote Sensing Lett. 2015. V. 12, N 3. P. 547-551. 2350037
  • DOI: 10.1109/LGRS.2014
  • Kunitsyn V.E., Padokhin A.M., Kurbatov G.A., et al. Ionospheric TEC estimation with the signals of various geostationary navigational satellites//GPS Solutions. 2016. V. 20, N 4. P. 877-884
  • DOI: 10.1007/s10291-015-0500-2
  • Lanyi G.E., Roth T. A comparison of mapped and measured total ionospheric electron content using global posi-tioning system and beacon satellite observations//Radio Sci. 1988. V. 23, N 4. P. 483-492. i004p00483
  • DOI: 10.1029/rs023
  • Larson K.M., Nievinski F.G. GPS snow sensing: results from the Earth Scope Plate Boundary Observatory//GPS Solutions. 2013. V. 17. P. 41-52
  • DOI: 10.1007/s10291-012-0259-7
  • Löfgren J.S., Haas R., Johansson J.M. Monitoring coastal sea level using reflected GNSS signals//Adv. Space Res. 2011. V. 47, N 2, P. 213-220
  • DOI: 10.1016/j.asr.2010.08.015
  • Lukhnev A.V., San’kov V.A., Miroshnichenko A.I., et al. GPS rotation and strain rates in the Baikal-Mongolia region // Russian Geology and Geophysics. 2010. V. 51, N 7. P. 785-793
  • DOI: 10.1016/j.rgg.2010.06.006
  • Mannucci A.J., Wilson B.D., Yuan D.N., et al. A global mapping technique for GPS-derived ionospheric TEC measurements//Radio Sci. 1998. V. 33, N 3. P. 565-582
  • DOI: 10.1029/97RS02707
  • Mazzotti S., Dragert H., Henton J., et al. Current tectonics of northern Cascadia from a decade of GPS measurements//J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N B12. 2554. 10.1029/2003JB002653
  • DOI: :10.1029/2003JB002653
  • Mitchell C.N., Spencer P.S.J. A threedimensional timedependent algorithm for ionospheric imaging using GPS//Ann. Geophys. 2003. V. 46, N 4. P. 687-696. 10.4401/ag-4373
  • DOI: :10.4401/ag-4373
  • Mitchell C.N., Alfonsi L., de Franceschi G., et al. GPS TEC and scintillation measurements from the polar ionosphere during the October 2003 storm//Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L12S03
  • DOI: 10.1029/2004GL021644
  • Nesterov I.A., Kunitsyn V.E. GNSS radio tomography of the ionosphere: The problem with essentially incomplete data//Adv. Space Res. 2011. V. 47, N 10. P. 1789-1803. 10.1016/j.asr.2010.11.034
  • DOI: :10.1016/j.asr.2010.11.034
  • Nesterov I.A., Andreeva E.S., Padokhin A.M., et al. Ionospheric perturbation indices based on the low-and high-orbiting satellite radio tomography data//GPS Solutions. 2017. V. 21, N4. P. 1679-1694
  • DOI: 10.1007/s10291-017-0646-1
  • Otsuka Y., Suzuki K., Nakagawa S., et al. GPS ob-servations of medium-scale traveling ionospheric disturbances over Europe//Ann. Geophys. 2013. V. 31, N 2. P. 163-172
  • DOI: 10.5194/angeo-31-163-2013
  • Ovodenko V.B., Trekin V.V., Korenkova N.A., Klimenko M.V. Investigating range error compensation in UHF radar through IRI-2007 real-time updating: Preliminary results//Adv. Space Res. 2015. V. 56, N 5. P. 900-906. 10.1016/j.asr.2015.05.017
  • DOI: :10.1016/j.asr.2015.05.017
  • Padokhin A.M., Kurbatov G.A., Andreeva E.S., et al. Estimation of sea level variations with GPS/GLONASS-reflectometry technique//Proc. Of SPIE. 2017. V. 104667J: 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics
  • DOI: 10.1117/12.2288741
  • Perevalova N.P., Shestakov N.V., Voeykov S.V., et al. Ionospheric disturbances in the vicinity of the Chelyabinsk meteoroid explosive disruption as inferred from dense GPS observations//Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42. P. 6535-6543
  • DOI: 10.1002/2015GL064792
  • Pi X., Mannucci A.J., Lindqwister U.J., Ho C.M. Monitoring of global ionospheric irregularities using the worldwide GPSnetwork//Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 2283-2286
  • DOI: 10.1029/97GL02273
  • Priego E., Jones J., Porres M.J., Seco A. Monitoring water vapour with GNSS during a heavy rainfall event in the Spanish Mediterranean area//Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2017. V. 8, N 2. P. 282-294. 05.2016.1201150
  • DOI: 10.1080/194757
  • Ruffini G., Flores A., Rius A. GPS tomography of the ionospheric electron content with a correlation functional//IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1998. V. 36, N 1. P. 143-153
  • DOI: 10.1109/36.655324
  • Segall P., Davis J.L. GPS applications for geodynamics and earthquake studies//Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1997. V. 25. P. 301-336
  • DOI: 10.1146/annurev.earth.25.1.301
  • Schaer S., Beutler G., Rothacher M. Mapping and predicting the ionosphere//Proc. IGS AC Workshop, Darmstadt, Germany, February 9-11, 1998. P. 307-320.
  • Schunk R.W., Scherliess L., Sojka J.J., Thompson D. Global Assimilation of Ionospheric Measurements (GAIM)//Radio Sci. 2004. V. 39, RS1S02
  • DOI: 10.1029/2002RS002794
  • Shanmugam S., Jones J., MacAulay A., van Dierendonck A.J. Evolution to modernized GNSS ionospheric scintillation and TEC monitoring//IEEE/ION PLANS 2012 -April 24-26, Myrtle Beach, SC, Session B2A. 2012. Available from: http://www.novatel.com/assets/Documents/Papers/PID2363033.pdf (дата обращения 1 октября 2018).
  • Shestakov N.V., Gerasimenko M.D., Takahashi H., et al. Present tectonics of the southeast of Russia as seen from GPS observations//Geophys. J. Intern. 2011. V. 184, N 2. P. 529-540
  • DOI: 10.1111/j.1365-246X.2010.04871.x
  • Solomentsev D., Khattatov B., Codrescu M., et al. Ionosphere state and parameter estimation using the ensemble square root filter and the global three-dimensional first-principle model//Space Weather. 2012. V. 10. S07004
  • DOI: 10.1029/2012SW000777
  • Tsugawa T., Nishioka M., Ishii M., et al. Total electron content observations by dense regional and worldwide international networks of GNSS//J. Disaster Res. 2018. V. 13, N 3. P. 535-545
  • DOI: 10.20965/jdr.2018.p0535
  • Voeykov S.V., Berngardt O.I., Shestakov N.V. Use of the index of TEC vertical variation disturbance in studying ionospheric effects of the Chelyabinsk meteorite//Geomagnetism and Aeronomy. 2016. V. 56, N 2. P. 219-228
  • DOI: 10.1134/S0016793216020122
  • Yasyukevich Yu.V., Zhivetiev I.V., Kiselev A.V., et al. Tool for creating maps of GNSS total electron content//Proc. Progress in Electromagnetics Research Symposium. Toyama, Japan, 1-4 August 2018. 180330063056.
  • Yeh K.C., Liu C.H. Radio wave scintillation in the ionosphere//Proc. of IEEE. 1982. V. 70, N 4. P. 324-360
  • DOI: 10.1109/PROC.1982.12313
  • Zhou F., Dong D., Li W., et al. GAMP: An opensource software of multi-GNSS precise point positioning using undifferenced and uncombined observations//GPS Solutions. 2018. V. 22. 33
  • DOI: 10.1007/s10291-018-0699-9
  • Zolesi B., Belehaki A., Tsagouri I., Cander Lj.R. Real-time updating of the Simplified Ionospheric Regional Model for operational applications//Radio Sci. 2004. V. 39, N 2. RS2011
  • DOI: 10.1029/2003RS002936
  • URL: http://www.unavco.org (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: ftp://terras.gsi.go.jp/data (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: ftp://nfs.kasi.re.kr/gps/data/daily (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: ftp://ftp.sonel.org/gps/data (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: ftp://ftp.trignet.co.za (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: https://hive.geosystems.aero (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: http://smartnet ru.com (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: https://eftcors.ru (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: http://rtknet.ru (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: https://simurg.iszf.irk.ru (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 1 октября 2018).
  • URL: http://omniweb.gsfc.nasa.gov (дата обращения 1 октября 2018).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp