В работе представлены результаты применения метода навигационных спутников
(НС) в мониторинге динамики состояний ледового покрова о ледостава до таяния.
Метод основан на регистрации интерферограмм, возникающей в результате
суперпозиции поля прямой волны, распространяющейся от НС к приёмной антенне,
расположенной на высоте нескольких метров, с полем отраженной волны от зондируемой поверхности. Параметры интерференционной рефлектограммы (ИР) зависят от электрофизических свойств ледового покрова и высоты расположения антенны.
Отношение действительной части диэлектрических проницаемостей воды (86) и
льда (3,2) вблизи 0○С в диапазоне L1 равно 25,6 и увлажнение тающего льда проявляется в интерференционной рефлектограмме. Динамическую модель пресного льда в первом приближение можно рассматривать как смешанный диэлектрик с учетом содержания в его объеме газовых включений и появления капсул воды в процессе таяния. Это позволяет рассчитать эффективную комплексную диэлектрическую проницаемость (ЭКДП) для слоев сухого (кристаллического) и влажного льда, определяющей коэффициенты отражения и поглощения, являющиеся параметрами пространственно-временной функции интерференционных рефлектограмм.
Проведена серия тестовых сеансов измерений ИР с использованием радиосигналов
НС системы GPS и ГЛОНАСС диапазона L1 (1,5-1,6 ГГц) от ледового покрова озера
вблизи города Красноярск в осенний и весенний периоды. Получены ИР для льда с
толщинами от 4 до 100 см. Использована аппаратура МРК-32Р с штатной антенной,
принимающей сигнал с право круговой поляризацией четырехканальный приемник - регистратор для измерений поляризационных характеристик ИР.
Высота расположения антенны над поверхностью льда варьировалась от 3 до 4, 4
м. Продолжительность каждого сеанса непрерывной регистрации составляла 3 часа.
Сигналы сканировали ледовую поверхность на площади до 2000 м2. Специализированный приемник обеспечил регистрацию сигналов НС группировок GPS, ГЛОНАСС, Galileo, QZSS.
Получены экспериментальные данные о характеристиках ИР для восстановления
ЭКДП льда и последующих оценок динамики его механической прочности в весенний
период. Обсуждается возможность разработки метода непрерывной инструментальной диагностики состояния льда с использованием сигналов навигационных спутниковых систем.