ГНСС приемник на базе модуля Septentrio Mosaic-X5: обзор возможностей и предварительные результаты тестирования

С целью повышения частоты дискретизации проводимых на УНУ стенд СУРА ГНСС измерений до 50 Гц и выше, а также расширения частотного диапазона регистрируемых ГНСС-сигналов была начата разработка специализированного программного обеспечения для управления многочастотным ГНСС-модулем Septentrio Mosaic-X5 в паре с микрокомпьютером Raspberry Pi 5 и реализация потоковой регистрации данных с этого модуля. Выбранное аппаратно-архитектурное решение выступило в качестве базовой платформы для создания малогабаритного мобильного высокочастотного ГНСС-приемника, адаптированного для развертывания в полевых условиях, в дополнение к ранее созданному ГНСС приемнику на базе модуля u-blox ZED-F9P с возможностью стабильной регистрации ГНСС измерений на частоте 1 Гц. Для обеспечения высокой производительности и многопоточной обработки данных в качестве основного языка программирования был выбран Golang (Go). Увеличение частоты дискретизации ГНСС измерений до 50 Гц открывает возможности исследования амплитудных S4 и фазовых 𝜎𝜙 мерцаний в период проведения экспериментов по воздействию на ионосферу мощным радиоизлучением УНУ стенд СУРА.

В настоящий момент спроектирована клиент-серверная архитектура, реализующая механизмы стабильной передачи данных и возможность удаленного конфигурирования приемника в режиме реального времени. Имплементирован протокол обмена данными между приемником Septentrio Mosaic-X5 и управляющим контроллером Raspberry Pi 5 посредством интерфейса USB. Разработанный аппаратно-программный комплекс обеспечивает прием и запись «сырых» бинарных ГНСС-данных (в формате SBF, с последующей конвертацией в Rinex с помощью бесплатного программного обеспечения RxTools от Septentrio) с частотой 50 Гц. Также на базе ГНСС-приемника Septentrio Mosaic-X5 развернут локальный NTP-сервер, реализующий прецизионную синхронизацию системного времени Raspberry Pi 5. Сконструированный программно-аппаратный модуль в августе 2026 года был установлен на территории экспериментально-опытной базы «Васильсурск» НИРФИ ННГУ, в непосредственной близости от антенной системы УНУ стенд СУРА для проведения предварительных испытаний. Некоторые предварительные результаты, полученные по накопленным с этого приемника данным, в период работы мощных передатчиков УНУ стенд СУРА в экспериментальной компании августа 2026 года представлены в настоящем докладе.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-77-10029-П.