Поиск ионосферного отклика на локализованные воздействия по данным разреженных сетей приемников GPS/GLONASS/Galileo/BeiDou

Разработанная в ИСЗФ СО РАН система для мониторинга и исследования ионосферы SIMuRG (System for Ionosphere Monitoring and Research from GNSS – https://simurg.iszf.irk.ru/), предоставляет всем пользователям различные данные полученные на основе полного электронного содержания (ПЭС) [1]. Система проектировалась так, чтобы к ней могли получать доступ сторонние сервисы для проведения специфических, незаложенных изначально авторами, расчетов. Данная работа посвящена созданию сервиса и лежащему в его основе метода обработки данных для поиска отклика на локализованное событие с разреженной сети приемников, где картирование данных не представляется информативным. Метод позволяет определить наличие отклика, характеризуемого определенной сигнатурой в данных ПЭС на локализованные одиночные события, где источник возмущения можно считать точечным. Подобные способы обработки данных, например для обнаружения запуска ракет, разрабатывались и ранее [2]. В данной работе мы используем накопленный опыт для разработки сервиса для анализа отклика на подобные классы событий. Нашей целью не является задача детектирования событий, список которых можно получать по независимым данным, например список положения эпицентров землетрясений известен по сети сейсмографов. Разработанный сервис позволит получать и накапливать данные о том, какие события имели отклик в ПЭС, а какие нет, и объединять такие отклики в каталог.
В качестве входных данных сервиса используются данные ГНСС в формате RINEX. Система SIMuRG осуществляет предварительную автоматическую обработку данных.На первом шаге рассчитываются ряды наклонного ПЭС. Ряды подвергаются предварительной корректировке: удаление выбросов и разрывов. Далее производится расчет вариаций ПЭС путем удаления тренда и осуществления фильтрации, которая оставляет волнообразные возмущения с определенными периодами. Система также позволяет получить индекс ROTI, рассчитанный стандартным образом, который так же может использоваться для обнаружения возмущений.

Разработанный сервис для выявления эффектов на различные события осуществляет свертку рядов с различными ядрами, которые могут задаваться аналитически, эмпирически или быть извлеченными из самих данных. В последнем случаем мы можем говорить о кросскорреляции данных с различных пар спутник-приемник. Сервис осуществляет (при выборе соответствующего режима) обработку файлов RINEX без сохранения их в системе SIMuRG - результаты будут доступны только тому кто разместил данные. В качестве экспериментального подтверждения работоспособности метода мы использовали данные, полученные при пролёте и взрыве небольшого метеороида над Мексикой [3]. Разработанный сервис проходит тестирование, и в настоящее время доступен по адресу https://simurg.iszf.irk.ru/sled. Работа поддержана грантом РНФ № 17-17-20005.