Модернизация программного комплекса Ион для расчёта и анализа полного электронного содержания ионосферы по данным ГНСС наблюдений в зоне восточного побережья Камчатки

В последние годы лаборатория комплексного мониторинга сейсмоактивных сред Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН активно ведет работы, связанные с мониторингом полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы в районе Авачинского залива (восточное побережье Камчатки), в целях повышения эффективности функционирующей в настоящее время системы прогнозирования сейсмической опасности для района Петропавловск-Камчатской городской агломерации [Gavrilov et al., 2026]. Первый этап работ (2023-2024 гг.) включал в себя создание программного обеспечения, способного визуализировать, обрабатывать и сохранять результаты расчетов значений наклонного и вертикального ПЭС, полученных с использованием других программ. На этом этапе были обработаны данные Камчатской ГНСС-сети на временном интервале подготовки крупного Жупановского землетрясения (30.01. 2016 г., Mw=7.2) и получены результаты, указывающие на значительные возмущения вариаций ПЭС на заключительной стадии подготовки землетрясения [Гаврилов и др., 2025].

К настоящему моменту проведена значительная модернизация программного обеспечения Ион, предназначенного для расчёта значений наклонного и вертикального ПЭС ионосферы на основании данных приемников локальных ГНСС-сетей. Основной целью работ было повышение надёжности и прозрачности функционирования программного продукта, уход от использования сторонних программных средств, увеличение производительности обработки данных. В рамках указанных задач был реализован графический интерфейс пользователя, призванный оптимизировать взаимодействие с программным обеспечением и повысить удобство эксплуатации; предусмотрена кроссплатформенность, обеспечена возможность работы с обновленным форматом представления данных ГНСС-приемников (RINEX 3.05). После проведенного комплекса работ программное обеспечение Ион представляет собой полностью автономный продукт, дающий возможность пользователю автоматизировать все этапы обработки ионосферных данных, включающие в себя:
- возможность выбора для расчета значений ПЭС нужных ГНСС-станций и конкретных спутников (GPS и ГЛОНАСС);
- выбор способа расчета ПЭС по кодовым и фазовым псевдодальностям;
- отсечение низких углов элевации для уменьшения дифференциальных кодовых задержек;
- визуализацию значений вертикального ПЭС в виде пространственной карты подионосферной территории и временного ряда динамики ПЭС;
- гибкие возможности сохранения полученных данных в виде отдельных текстовых и табличных файлов для работы в других программных средах.

Применение усовершенствованной версии программы Ион позволило обработать и проанализировать массивы данных региональных ГНСС-приемников, расположенных на территории ПГП, на временном интервале 2024-2025 гг, в период реализации сильных камчатских землетрясений, включая Камчатское мегаземлетрясение (29.07.2025 г., Mw=8.8). Полученные при этом результаты легли в том числе в основу успешных средне- и краткосрочных прогнозных заключений о сейсмической опасности в регионе [Gavrilov et al., 2026].

Разработанное программное обеспечение зарегистрировано в Роспатенте (свидетельство №2026686343).
Исследования выполнены при финансовой поддержке Минобрнауки России (Госзадание ИВиС ДВО РАН № FWME-2024-0010, Госзадание КамГУ им. Витуса Беринга
№ FZSS-2025-0007).