Сбои функционирования спутниковых навигационных систем GPS-ГЛОНАСС, обусловленные мощным радиоизлучением Солнца

В докладе сообщается о существенном ухудшении качества функционирования GPS во время солнечных вспышек 6 и 13 декабря 2006 г., сопровождающихся беспрецедентно высоким уровнем потока солнечного радиоизлучения. Согласно данным радиогелиографа Owens Valley Solar Array (OVSA) и спектрографа Learmonth уровень шума в диапазоне GPS 6.12.2006 превзошел 106 s.f.u., а 13.12.2006 – 105 s.f.u. при фоновом значении не более 100 s.f.u. Было проведено сравнение этих событий с солнечной вспышкой X17.2 28.10.2003 г. Получено статистически значимое экспериментальное свидетельство того, что во время наиболее сильных всплесков солнечного радиоизлучения GPS позиционирование на освещенной стороне Земли было частично парализовано. Показано, что высокий уровень фазовых сбоев и пропусков отчетов вызван влиянием аддитивного шума солнечного радиоизлучения. Этот эффект обусловлен недостаточной помехоустойчивостью GPS. Аналогичный эффект, но в меньшей степени, зафиксирован для системы ГЛОНАСС. Помехи от солнечного радиоизлучения вообще не рассматривались ранее как потенциальный источник снижения помехоустойчивости систем GPS-ГЛОНАСС. Полученные результаты дают серьезный повод для пересмотра роли факторов космической погоды в работе современных спутниковых систем и более тщательного учета этих факторов при разработке и эксплуатации. Мы предлагаем использовать для оценки уровня радиопомех солнечного происхождения в диапазоне частот GPS-ГЛОНАСС непрерывные калиброванные данные измерений уровня интегрального потока солнечного радиоизлучения, выполняемых на международной сети солнечных радиоспектрографов, распределенных по всем долготным интервалам. Поскольку спектр солнечного радиоизлучения заведомо перекрывает диапазон частот современных спутниковых радиотехнических систем навигации, связи и локации, подобные события являются фактически тестовым испытанием помехоустойчивости всех этих систем.