Метод смягчения воздействия сильной геомагнитной бури на точное позиционирование

Точное позиционирование PPP (Precise Point Positioning, метод абсолютного определения местоположения) с помощью ГНСС может достигать дециметрового или даже миллиметрового уровня точности в целом. Однако эта точность будет значительно снижена из-за сильной геомагнитной бури, которая представляет собой серьёзное возмущение магнитосферы Земли, возникающее при обмене энергией солнечного ветра с космической средой, окружающей Землю.

Сильная геомагнитная буря, связанная с ионосферными возмущениями, может снизить качество измерений ГНСС или даже привести к потере синхронизации сигналов ГНСС – к сбою цикла, который повлияет на доступность и надёжность общих методов обработки данных.

Китайские исследователи, изучающие ограничения общего порога при обнаружении проскальзывания цикла обработки данных ГНСС, установили тесную связь сбоев с индексом ионосферных возмущений ROTI (скорость общего индекса электронного содержания). Соответственно, было предложено установить пороговую модель проскальзывания цикла на основе индекса ROTI. Эксперименты с ГНСС PPP, основанные на большом количестве данных станций международной службы ГНСС (IGS), показывают, что предложенная модель может эффективно повысить точность позиционирования, особенно тех станций, которые расположены в высоких широтах.

В исследовании собраны данные с 246 станций IGS во время сильной геомагнитной бури 8 сентября 2017 года. С их помощью удалось проанализировать взаимосвязь между наблюдением обнаружения проскальзывания цикла и индексом ROTI.

Результаты GPS PPP для трёх станций IGS, таких как PRDS, YEL3 и SCOR, показали, что точность позиционирования, основанная на предложенной модели, очевидно, лучше, чем на основе общего порога проскальзывания цикла. Эксперименты PPP с использованием данных 171 глобальной станции IGS также продемонстрировали, что по сравнению с обычным решением PPP предложенная модель может повысить точность позиционирования на 14,0% и 23,1% в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно. Кроме того, доступность предложенной модели также подтверждается экспериментами PPP с использованием данных 379 станций IGS во время другой сильной геомагнитной бури, произошедшей 26 августа 2018 года.

Источник: Вестник ГЛОНАСС