Использование эмпирического моделирования для тестирования метода регистрации и определения параметров ПИВ средних и крупных масштабов по сигналам геостационарных спутников Compass/BeiDou

Перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) являются важным источником ошибок навигации с использованием спутниковых систем в связи с их непредсказуемым воздействием на каналы коммуникации. В частности, особый интерес уделяется крупно- и среднемасштабным событиям ПИВ (характерный размер более 100 км, период более 15 минут, фазовые скорости более 50 м\с), так как они являются перспективными кандидатами для моделирования и прогноза их распространения для компенсации их влияния на взаимодействие со спутниковыми системами.
Сравнительно недавно появившиеся геостационарные спутники ГНСС, такие как Compass/BeiDou, стали частоиспользуемым инструментом для дистанционного зондирования ионосферы. Их преимуществом является стационарность, так как она позволяет изучать ионосферу вдоль фиксированных линий видимости на протяжении долгих периодов времени. Их недостатком является ограниченность зоны видимости этих спутников. Тем не менее, их применение возможно в низких и средних широтах (до ~50 градусов от экватора). Существенный накопленный массив экспериментальных данных (с 2013-2014 гг.) позволяет использовать данные спутники для многих исследований, в том числе детектирования ПИВ.
Данной научной группой был разработан алгоритм определения параметров ПИВ на основе приближения плоской волны, позволяющий успешно детектировать ПИВ в приэкваториальной зоне по данным приема сигналов Compass/BeiDou. Используя экспериментальные данные, достаточно сложно оценить точность работы метода, и требуется моделирование поставленной задачи. Моделирование ПИВ на основе физического подхода на данный момент не является достаточно развитым, в связи с чем авторы пришли к использованию эмпирического моделирования на основе совмещения глобальной ионосферной модели (IRI/NeQuick) и локальной модели распространения ПИВ (см. [Fedorenko, 2013], [Hooke, 1968]). Глобальная модель в такой постановке предоставляет базовое распределение электронной концентрации в регионе, а локальная модель модулирует данное распределение волновыми структурами ПИВ.
В данной работе будут показаны результаты использования данного метода на симулированных данных приема спутниковых сигналов в геометрии, максимально приближенной к реальной. Будет проанализирована реакция метода на распространение как одиночных ПИВ, так и множественных. Будут рассмотрены несколько вариантов постановки геометрии эксперимента (три приемника + один спутник, два приемника + два спутника). Будут сделаны оценки влияния ракурсного эффекта на регистрацию ПИВ данным методом.