Системы аэрологического радиозондирования атмосферы на основе радиолокационного и радионавигационного (СРНС ГЛОНАСС/GPS) принципов позиционирования радиозонда в полёте

1. Системы радиозондирования атмосферы (СР), построенные на принципе слежения за аэрологическими радиозондами, запускаемыми с помощью латексных шаров (оболочек) в свободный полёт, являются основным средством получения аэрологической информации, как в нашей стране, так и за рубежом.
2. СР служат для наблюдения за состоянием и изменениями окружающей среды, составления краткосрочных и долгосрочных прогнозов погоды, обеспечения многочисленных потребителей информацией о температуре, влажности, давлении, направлении и скорости ветра в атмосфере до высот 35 – 40 км. СР могут использоваться также для измерения специальных параметров (солнечной радиации, радиоактивности, турбулентности, уровня вулканических и промышленных выбросов, парниковых газов, аэрозолей и т.п.).
3. Наряду с этим СР являются фундаментом для разработки и верификации методов, приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей природной среды.
4. Задачи, технические и метрологические требования, предъявляемые к СР. Нормативные документы.
5.Технические средства зондирования атмосферы в системе Росгидромета и МО РФ, их состояние, уровень технического обслуживания, подготовка и квалификация персонала, методическое руководство аэрологической сетью.
6.Специфика измерений методом радиозондов. Теория, погрешности измерений температуры, влажности, координат радиозонда (направления и скорости ветра), определения давления на заданной высоте в атмосфере, с помощью радиозондов, используемых в отечественной аэрологии.
7. Метрологическое обеспечение и достоверность результатов измерений температуры и влажности атмосферы методом радиозондов.
8.Широко используемые за рубежом спутниковые навигационные системы зондирования, работающие на частоте 403 МГц, потенциально способны повысить точность измерений высоты радиозонда и привязки к ней параметров ветра на порядок.
9. Однако, как показала практика, при работе навигационных систем позиционирования радиозонда, наблюдается достаточно большое число пробелов и грубых ошибок (выбросов) в данных зондирования из-за отказов системы ГЛОНАСС, вызванных естественными причинами (помехи, шумы, в частности, влияющие на характеристики системы синхронизации средств связи и навигации, влияние отражений от подстилающей поверхности, неблагоприятных геометрических факторов в условиях ограниченной видимости, ограниченной производительности вычислительных средств, нестабильности бортового опорного генератора, несовершенства алгоритмов и др). Нельзя не отметить также высокую стоимость и сложность в эксплуатации навигационных приёмников для использования их в радиозондах – приборах разового действия - и всей наземной аппаратуры в целом.
10. В разрабатываемой по заданию Минобрнауки в УПИ и ОАО «Радий» г. Касли системе зондирования, основанной на использовании для местоопределения радиозонда спутниковой радионавигационной системы (СРНС), не решена задача радиационных поправок, вводимых в обязательном порядке в результаты измерения температуры при зондировании. Без решения этой задачи рассматриваемая система радиозондирования в метрологическом отношении не состоятельна и принципиально не может быть введена в эксплуатацию.
11. С целью повышения надёжности получения результатов радиозондирования атмосферы, в особенности, при обслуживании полётов авиации в высоких широтах, на предприятии ООО «Аэроприбор» проводятся работы по выбору и обоснованию оптимального направления в дальнейшем развитии метода радиозондов путём сочетания радиолокационного и радионавигационного методов позиционирования радиозонда. Проводятся теоретические разработки и макетирование системы радиозондирования с использованием СРНС.