Моделирование восстановления по данным ГНСС абсолютного вертикального полного электронного содержания и дифференциальных кодовых задержек

При определении абсолютного полного электронного содержания (ПЭС) в ионосфере с использованием одновременно кодовых и фазовых измерений по данным систем ГЛОНАСС и GPS, возникает систематическая ошибка, из-за различного времени прохождения сигналов диапазонов L1 и L2 в радиочастотных трактах приемника и спутника, связанная с дифференциальными кодовыми задержками (ДКЗ).
В данной работе разработан и реализован алгоритм оценки абсолютного значения вертикального ПЭС, пространственных градиентов, временной производной ПЭС и ДКЗ. Алгоритм состоит из нескольких частей:
1) Вычисление наклонного ПЭС по фазовым и кодовым измерениям приёмника и устранение грубых измерительных погрешностей;
2) устранение фазовой неоднозначности, с использованием кодовых измерений;
3) Оценка вертикального ПЭС, дифференциальных кодовых задержек и других параметров на основе модели измерений ПЭС. Параметрами модели являются абсолютное вертикальное ПЭС, пространственные градиенты ПЭС, временная производная ПЭС и ДКЗ.
Проведено тестирование алгоритма с помощью модели IRI-2012. Расхождение между заданными и восстановленными значениями абсолютного вертикального ПЭС не превышает 0.3 TECU для среднеширотной станции IRKJ. Между широтными градиентами расхождение в среднем составляет 0.1 TECU/градус, между долготными – 0.007 TECU/градус. Временная производная ПЭС также восстанавливается с высокой точностью (расхождение в среднем ~0.04 TECU/час). Расхождение между заданными в модели и полученными с помощью разработанного алгоритма дифференциальными кодовыми задержками составляет в среднем ~0.006 TECU (0.002 нс) для спутников GPS и ~0.1 TECU (0.03 нс) для спутников ГЛОНАСС.
Проведено сравнение результатов работы алгоритма с данными лаборатории CODG. Расхождение абсолютного вертикального ПЭС составляет до 3 TECU для среднеширотной станции IRKJ. Расхождение ДКЗ для спутников GPS составляет в среднем 0.8 TECU (0.3 нс), максимум расхождения составляет 2.8 TECU (1 нс); для спутников ГЛОНАСС – 8 TECU (3 нс), и 13.7 TECU (5 нс), соответственно. Для каналов приёмника разность между ДКЗ составляет ~1.7 TECU (0.6 нс).