Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52. СПб.: ИПА РАН. 2020

 

Зуев В.В., Павлинский А.В., Мордус Д.П., Ильин Г.Н., Быков В.Ю., Нечепуренко О.Е. «Результаты радиометрических измерений параметров атмосферы в районе аэропорта Пулково (Санкт-Петербург, Россия)» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 3-8 (2020)

Обледенение воздушных судов в полете – метеорологическое явление, влияющее на безопасность и регулярность полетов. Крупноразмерные воздушные суда оборудованы эффективными противообледенительными системами, кроме этого, для них при необходимости применяется регламентная антиобледенительная обработка. Малоразмерные воздушные суда и беспилотные летательные аппараты не имеют никаких противообледенительных систем, при этом даже незначительное накопление льда на корпусе беспилотного летательного аппарата лишает его способности продолжать полет из-за низкой энерговооруженности. В связи с этим большое значение приобретает своевременное прогнозирование риска обледенения. Известные методики прогнозирования обледенения используют данные аэрологического зондирования, что подразумевает периодичность прогноза 12–24 ч. Столь долгосрочные прогнозы практически бесполезны для обеспечения работы малой авиации и беспилотных летательных аппаратов. Альтернативным подходом является применение методов дистанционного зондирования для получения текущего прогноза обледенения воздушных судов. Исходными данными для прогноза в этом случае являются вертикальный профиль температуры воздуха и интегральное влагосодержание воздушного столба. В работе рассматривается связь радиометрических данных и метеорологических параметров атмосферы в привязке к зарегистрированным случаям обледенения воздушных судов по данным метеослужбы аэропорта Пулково. Определены диапазоны интегрального влагосодержания и температуры воздуха, соответствующие различным состояниям атмосферы в периоды обледенения воздушного судна и при его отсутствии. Полученные результаты позволили сформулировать пороговые критерии прогноза обледенения для автоматизированной радиометрической методики прогнозирования. Показаны отличия критериев прогноза для прибрежной (г. Санкт-Петербург) и внутриконтинентальной (г. Томск) зон.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 3-8 (2020) | Рубрика: 18

 

Богданов П.П., Дружин А.В., Примакина Т.В., Феоктистов А.Ю. «Проблемы передачи времени в ГЛОНАСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 9-12 (2020)

Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС предназначена как для навигационного, так и временного обеспечения различных потребителей. Однако в настоящее время характеристики системы ГЛОНАСС по точности передачи потребителям шкалы времени системы ГЛОНАСС и координированной шкалы времени России UTC(SU) не в полном объеме соответствуют требованиям, которые предъявляются современными потребителями. Цель работы – определение возможных причин недостаточной точности передачи времени в ГЛОНАСС и основных направлений их устранения. Проведенный анализ принципов передачи времени в ГЛОНАСС и результатов мониторинга временных характеристик ГЛОНАСС по измерениям на Государственном эталоне времени и частоты, который формирует UTC(SU), и данным отделения времени Международного бюро весов и мер BIPM, позволил выявить следующие основные проблемы передачи времени в ГЛОНАСС: ухудшение точности формирования шкалы времени системы ГЛОНАСС при нарушениях функционирования центрального синхронизатора; наличие систематической погрешности передачи шкалы времени системы ГЛОНАСС и UTC(SU) потребителям. Проведен анализ результатов мониторинга расхождения шкалы времени системы ГЛОНАСС относительно UTC(SU) и передачи шкалы времени системы и UTC(SU) потребителям на основе измерений на Государственном эталоне времени и частоты, формирующем UTC(SU). Полученные данные позволили выявить проблемы передачи времени в ГЛОНАСС, требующие оперативного решения, и определить мероприятия, реализация которых позволит повысить точность передачи шкалы времени системы ГЛОНАСС и UTC(SU) потребителям.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 9-12 (2020) | Рубрика: 18

 

Бондаренко Ю.С., Маршалов Д.А., Маклаков А.В., Сан Ц. «Определение местоположения передающей антенны на Земле по наблюдениям ее сигналов, отраженных от Луны» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 13-16 (2020)

Сигналы наземных средств связи, излучаемые в сторону Луны, частично отражаются от ее поверхности и могут быть зарегистрированы радиотелескопами РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». В некоторых случаях при обнаружении таких эхо-сигналов может возникнуть вопрос об их принадлежности и характеристиках, и эта задача имеет самостоятельное прикладное значение. В данной работе, на примере реальных наблюдений отраженных от Луны радиосигналов, решается задача определения местоположения заранее неизвестной передающей антенны, расположенной на Земле.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 13-16 (2020) | Рубрика: 18

 

Данилова Т.В., Архипова М.А., Маслова М.А. «Астрономический автономный метод слежения за космическими аппаратами» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 17-22 (2020)

Описан астрономический метод автономной навигации и слежения за орбитальными объектами космического контроля. Цель исследования – разработка метода формирования высокоточных навигационных данных объектов наблюдения, к которым относятся космические аппараты различных классов, а также фрагменты космического мусора. Метод также должен быть дополнен алгоритмами, обеспечивающими оперативное выявление фактов изменения орбиты наблюдаемого объекта. Предложен метод слежения, основанный на визировании в оптико-электронном приборе (звездном датчике) объекта наблюдения и уточнении параметров его орбиты по результатам измерений углов «объект наблюдения–звезда». Выявление маневров визируемого объекта осуществляется на основе анализа динамики сумм поправок к орбите и сумм абсолютных значений невязок измерений, формируемых в процессе решения навигационной задачи. Представлены два варианта алгоритма выявления фактов импульса. Проанализированы факторы, влияющие на точность метода. Проведено его имитационное моделирование и испытания для космических аппаратов с орбитами, которые менялись в широком диапазоне, в том числе для искусственных спутников Луны. Результаты моделирования демонстрируют высокие точностные характеристики метода слежения. При средних значениях погрешностей положения визирующего космического аппарата R'∈[1.5м,15.0м], при случайных приборных погрешностях измерений координат звезд в оптико-электронном приборе σ=0.3″ апостериорные оценки орбиты объекта наблюдения таковы: средние отклонения по векторам положения и скорости dR<7.5м, dV<8мм/с, максимальные – dRmax<11м, dVmax<11мм/с, по крайней мере для представленных в статье классов орбит. Данный метод обеспечивает выявление маневров наблюдаемого объекта, в том числе и при слабых импульсах, от 1 м/c до 3 м/c. Результаты разработок могут быть применены в бортовых комплексах управления космическими аппаратами, в том числе в автономных системах контроля космического пространства.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 17-22 (2020) | Рубрика: 18

 

Денисенко О.В., Сильвестров И.С., Фатеев В.Ф., Давлатов Р.А., Бобров Д.С., Мурзабеков М.М., Рыбаков Е.А., Лопатин В.П. «Проект справочного документа «Цифровая Земля в КВНО»» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 23-26 (2020)

В настоящее время для обеспечения определения местоположения потребителя, находящегося в условиях полного отсутствия сигналов ГНСС (под водой, под землей) или нарушения непрерывности навигационного сигнала (тоннели, каньоны, пещеры), а также при работе в закрытых помещениях, разрабатывается ассистирующая технология навигации по геофизическим полям. Для обеспечения этой системы необходима информация о параметрах гравитационного и магнитного полей Земли, что требует разработки специального справочного документа (СД). Таким образом, целью данной работы является формирование проекта такого СД, которое получило название «Цифровая Земля в КВНО». В статье представлены результаты создания проекта СД, содержащего расширенный объем информации. Дополнительно к существующим СД представляемый документ включает следующие разделы: цифровая модель геоида, характеристики гравитационного градиента, параметры магнитного поля Земли, методы расчета релятивистских поправок при навигации в околоземном пространстве – времени, краткое описание основных технических средств в обеспечении геодезии и навигации по геофизическим полям Земли, методы и средства метрологического обеспечения в навигации и геодезии, прогноз развития методов и средств навигации по геофизическим полям Земли, а также предложения по расширению состава Российских сегментов сервисов IAG (International Association of Geodesy) и GGOS (Global Geodetic Observing System). Указанные новые разделы необходимы для решения задач геодезии и навигации в околоземном пространстве, в том числе по гравитационному и магнитному полям Земли. На данный момент СД «Цифровая Земля в КВНО» получил одобрение нескольких организаций.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 23-26 (2020) | Рубрика: 18

 

Карауш Е.А., Печерица Д.С. «Оценивание межчастотных задержек навигационных космических аппаратов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 27-30 (2020)

Необходимым условием для решения навигационных задач по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeuDou) является учет всех источников погрешностей измерений, в число которых входят задержки сигналов в радиочастотном тракте навигационных космических аппаратов. Особенно важно компенсировать эти погрешности для обеспечения высокоточных координатно-временных определений при использовании навигационных сигналов нескольких систем. Цель работы – разработка способа определения межчастотных задержек сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС. В качестве исходных данных предложено использовать псевдодальномерные измерения в поддиапазонах L1 и L2. Авторами рассмотрены сложности задачи определения межчастотных задержек, представлены результаты экспериментальных исследований и предложен новый способ оценивания таких задержек. Основная сложность в оценке таких задержек сигналов ГНСС – исключение погрешности измерений, вызванной задержкой сигналов в ионосферном слое Земли. Поэтому предлагаемый метод оценки межчастотных задержек включает в себя ряд условий: использование точной эфимеридно-временной информации, псевдодальномерных измерений в диапазонах L1 и L2, обработка измерений при малых значениях общего электронного содержания (TEC). Ключевая идея разработанного способа оценки межчастотных задержек сигналов состоит в использовании наблюдений только тех навигационных аппаратов ГНСС, взаимное положение которых отличается не более чем на 1°. Для оценивания задержек сигналов спутников всей орбитальной группировки отечественной системы ГЛОНАСС был выбран опорный аппарат с большим числом наблюдений, подходящих под перечисленные условия. Также в обработке участвовали наблюдения, полученные по различным парам спутников, но имеющие в составе один и тот же аппарат (например, пара спутников №11 (ГЛОНАСС) и №7 (GPS) и пара №11 (ГЛОНАСС) и №21 (ГЛОНАСС). Таким образом проверялись результаты оценки задержек сигналов по разным парам навигационных аппаратов. Полученные результаты обработки псевдодальномерных измерений с помощью предложенного алгоритма показали принципиальную возможность получения межчастотных задержек навигационных космических аппаратов орбитальной группировки ГЛОНАСС.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 27-30 (2020) | Рубрика: 18

 

Карелин В.А., Смельчаков А.С. «Метод снижения «шумового пола» цифровых анализаторов фазовых флуктуаций» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 31-35 (2020)

Цель работы – дальнейшее развитие предложенного ранее метода цифровой обработки сигналов прецизионных стандартов частоты и времени для измерения фазовых шумов. Решение ряда задач создания высокоточных задающих квантовых генераторов невозможно без использования автоматизированных информационно-измерительных систем прецизионного измерения спектральной плотности мощности фазовых флуктуаций сигналов, так как фазовый шум является, по мнению авторов, важнейшим критерием стабильности частоты генераторов и синтезаторов. При построении таких систем современное состояние микроэлектроники позволяет реализовывать оптимальные методы измерений фазового сдвига радиосигналов (в частности ортогональные) в цифровом виде. Особенностью рассматриваемого алгоритма является использование синтезатора частоты квантующих импульсов, синхронизируемого эталонным сигналом. Предлагаемый метод оценки метрологических параметров фазы и частоты особенно удобен при анализе спектра флуктуаций фазы вблизи несущей частоты сигнала, где требуется высокая разрешающая способность. Кроме того, метод основан на двухканальном алгоритме оценки фазы, который, в отличие от известных алгоритмов, позволяет существенно ослабить паразитное влияние фазовой погрешности опорного сигнала. Относительно невысокая вычислительная сложность метода достигается специальным выбором частоты квантующего сигнала. В работе обоснована основная идея предлагаемого метода и дается детальное математическое описание измерительного процесса. Показано, что высокая чувствительность метода достигается за счет стробоскопического эффекта при временном квантовании исследуемого сигнала. Реализация синтезированного алгоритма показана на примере цифровой структуры высокоточной оценки разности фаз на основе ортогонального метода. Рассмотренный алгоритм положен в основу разработки прецизионного цифрового прибора для оценки характеристик стабильности фазы и частоты.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 31-35 (2020) | Рубрика: 18

 

Мовсесян П.В., Петров С.Д., Трофимов Д.А., Чекунов И.В. «Анализ и нормализация бортовых часов GPS и ГЛОНАСС-спутников» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 36-39 (2020)

В настоящее время определение высокоточных координат пунктов из ГНСС-наблюдений осуществляется дифференциальным методом или с помощью абсолютного решения (метод PPP, Precise Point Positioning). При обработке методом PPP возрастает важность навигационных данных, орбит навигационных космических аппаратов и данных об их часах. Орбиты спутников хорошо аппроксимируются гладкими функциями. В отличие от эфемерид, часы спутников гладкими функциями не аппроксимируются, также обработка данных выполняется посуточно, что в итоге приводит к наличию практически во всех центрах обработки скачков поправок часов в полночь Всемирного времени, а зачастую и внутри суток. На основе анализа рядов поправок часов сделан вывод о том, что имеющиеся скачки на границе суток и многие внутрисуточные скачки не отражают реальный ход бортовых часов, а являются следствием некорректной обработки. К подобным выводам приходят и другие исследователи. Для улучшения поправок часов спутников на данный момент предложены различные методики улучшения, однако во всех случаях предлагается устранять скачки в ручном режиме, что является препятствием для их практического использования при обработке больших массивов наблюдений. Предложен алгоритм устранения данных ошибок в автоматическом режиме. Кроме определения глобального квадратичного тренда и использования фильтра Калмана, что в том или ином виде предполагают все предложенные методики улучшения часов, авторами сделано предположение о наличии неучтенных локальных линейных трендов. Сделана предварительная реализация данного алгоритма с применением библиотеки RTKLib и проведена обработка ряда поправок часов. Применение данного алгоритма приводит к устранению скачков часов на интервалах сколь угодно большой длительности.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 36-39 (2020) | Рубрика: 18

 

Пудловский В.Б., Печерица Д.С., Карауш А.А. «Оценка влияния частоты внешнего генератора на смещение относительных измерений по фазе несущей сигналов НКА ГЛОНАСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 40-45 (2020)

Адекватная интерпретация псевдофазовых измерений, полученных навигационной аппаратурой потребителей (НАП) или приёмником сигналов ГНСС разных фирм-производителей, является одним из необходимых условий успешной реализации различных режимов высокоточных относительных и/или абсолютных определений. Известно, что измерения по фазе несущей сигналов системы ГЛОНАСС в приемниках разных производителей могут иметь зависимость от номера литерной частоты. Однако вопрос о совпадении оценок текущего значения частоты опорного генератора (ОГ), полученных в НАП по сигналам ГНСС с кодовым (GPS) или по сигналам с частотным разделением (ГЛОНАСС), изучен недостаточно. Исходя из вышесказанного, цель работы следующая: исследовать, насколько одинаково изменяются в НАП приращения псевдофаз для сигналов НКА с частотным и кодовым разделением при изменении частоты ОГ приемника или внешнего ОГ. Для достижения этой цели предложен метод оценки влияния опорной частоты навигационного приёмника на измерения псевдофаз несущей частоты сигналов ГНСС. Метод основан на обработке первых разностей измерений псевдофаз отдельно по сигналам каждого НКА. Оценка относительного смещения измерений псевдофаз отдельно по каждому из реальных сигналов НКА любой ГНСС может быть получена как первая разность измерений псевдофаз между двумя приёмниками, подключенными к общей антенне и к разным внешним высокостабильным ОГ. Измеряя разность внешних опорных частот этих приемников по сигналам ГНСС, можно оценить, насколько одинаково изменяются в НАП приращения псевдофаз для сигналов с частотным и кодовым разделением при относительном изменении частоты внешнего ОГ. Для обработки первых разностей фазовых измерений по каждому НКА использованы результаты эксперимента с имитацией расхождения опорной частоты для одного из приемников сигналов ГНСС с помощью генератора отстроек частоты HROG-5. По результатам эксперимента установлено следующее: приращения псевдофаз для сигналов НКА с частотным и кодовым разделением при изменении частоты ОГ НАП изменяются одинаково; влияния номера литерной частоты НКА ГЛОНАСС на оценку разности частот внешних ОГ по измерениям псевдофаз не выявлено; полученные результаты справедливы для использованного при эксперименте типа НАП и требуют дополнительной проверки для приёмников других производителей.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 40-45 (2020) | Рубрика: 18

 

Родин А.Е., Орешко В.В., Потапов В.А. «Принципы космической навигации по пульсарам» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 46-50 (2020)

Имеющиеся методы, основанные на измерении дальности по задержке распространения сигнала от КА до наземного пункта и измерении угловых координат КА методом радиоинтерферометрии, имеют существенный недостаток, связанный с ухудшением точности радиальной координаты из-за ослабления ответного сигнала как 1/r4, где r – расстояние от КА до земной антенны, и точности трансверсальных координат как 1/r. Природой созданы источники высокостабильного периодического излучения – пульсары, использование излучения которых не имеет вышеописанных недостатков. В настоящее время точность регистрации пульсарных импульсов на крупнейших радиотелескопах производится с субмикросекундной точностью. Очевидно, что такая точность вряд ли может быть реализована с антенной, установленной на КА. Тем не менее даже микросекундная погрешность измерений является вполне достаточной для далеких межпланетных перелетов, так как позволяет попасть в наперед заданную точку планеты или её спутника. Цель и задача данной работы – определить требования к бортовым средствам КА для наблюдения пульсаров в радиодиапазоне, определить перечень пульсаров, пригодных для выполнения бортовых навигационных измерений, а также изложить математический метод вычисления координат КА по фазовым дальностям и псевдодальностям относительно барицентра Солнечной системы. В статье рассмотрено несколько возможных типов антенн: многоэлементная фазированная антенная решетка, сферическое зеркало и раскрывающееся параболическое зеркало с одиночным двухполяризационным облучателем. Методом макетных и натурных испытаний показаны преимущества последнего варианта. На основе наблюдательных характеристик пульсаров в радиодиапазоне составлен список реперных пульсаров и приведены их параметры. Изложен алгоритм определения положения КА и поправок к бортовой шкале в барицентрической системе отсчета. Методом численного моделирования для эллиптической гомановской перелетной орбиты к Марсу показано, что точность определения координат КА составляет 3 км. Погрешность определения поправки к бортовой шкале времени имеет величину порядка нескольких микросекунд. Выводы: навигация КА по пульсарам имеет преимущество в дальнем космосе, в околоземном или окололунном пространстве целесообразно использовать другие радиотехнические методы, имеющие заведомо более высокую координатную точность.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 46-50 (2020) | Рубрика: 18

 

Сальцберг А.В., Шупен К.Г. «Расширенная схема прогнозирования частотно-временных поправок с использованием неравноточных данных» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 51-56 (2020)

Основная задача частотно-временного обеспечения ГНСС – прогнозирование расхождения шкал времени и расчет частотно-временных поправок к бортовой шкале времени космического аппарата. В работе рассмотрена расширенная схема прогнозирования (РСП), позволяющая повысить точность среднесрочного прогноза частотно-временных поправок (ЧВП), под которым в контексте данной работы понимаются интервалы прогнозирования от 1 до 12 ч. Представлена последовательность сопоставления и анализа данных о ЧВП КА от различных источников, рассмотрена методика исключения различия в системных шкалах времени, в том числе через передаваемый сегмент ГНСС. Предложена РСП с использованием неравноточных данных из разных источников, определены ее ключевые элементы и ограничения. Представлены результаты использования такого подхода к улучшению среднесрочного прогноза ЧВП. РСП основана на использовании всей доступной информации о текущем значении расхождения бортовой шкалы времени КА от различных источников, осуществляющих обработку измерений ГНСС: данные ГНСС, информация систем функциональных дополнений, высокоточные системы реального времени. РСП может быть рассмотрена как эффективное средство решения проблемы недостатка данных.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 51-56 (2020) | Рубрика: 18

 

Сальцберг А.В., Тимошенкова Е.В., Шупен К.Г. «Влияние космической среды на ход бортовых часов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 57-62 (2020)

Космические часы играют важную роль в успешном выполнении целевых задач различных космических программ. При этом особую значимость приобретает задача оценки критических эффектов влияния космической среды на поведение часов на борту КА. Основные эффекты успешно моделируются и учитываются на этапе разработки прецизионных часов. Однако ввиду постоянного улучшения точностных характеристик квантовых генераторов частоты, используемых в составе бортовых часов ГНСС, возникает необходимость идентификации и корректного учета невоспроизводимых при наземной экспериментальной отработке эффектов, являющихся следствием воздействия космической среды на КА. Цель работы – обзор отдельных факторов космической среды, в отношении которых влияние на космические часы установлено, находится на стадии рассмотрения либо есть предположения о наличии зависимостей. В контексте данной работы речь идет именно о влиянии данных факторов на ход космических часов, а не об эффектах, возникающих в радиотехническом (или оптическом) тракте распространения сигнала. Эффекты трассы распространения компенсируются использованием комбинации измерений на нескольких частотах (ионосфера) или построением высокоточных априорных моделей и другими методами. Эффекты первых порядков успешно моделируются и учитываются при разработке прецизионных часов. Однако ввиду постоянного улучшения точностных характеристик квантовых генераторов частоты, используемых в составе бортовых часов ГНСС, появляется необходимость идентификации и корректного учета невоспроизводимых при наземной экспериментальной отработке эффектов малых порядков, возникающих вследствие воздействия космической среды на КА, которые могут быть пропущены при построении моделей. Поскольку существует множество разнообразных факторов, связанных с космической средой, так же как и систем, участвующих в выполнении целевой задачи КА, то проследить все возможные корреляции между ними не представляется возможным. В данной работе рассмотрено влияние ряда факторов солнечной и геомагнитной активности на работу бортовых часов. Выполнен обзор актуальных исследований влияния космической среды на бортовые часы, построенные на различных физических принципах. На основе данных измерений проведен анализ взаимосвязей между параметрами солнечной и геомагнитной активности и поведением шкал времени бортовых часов КА систем ГЛОНАСС и GPS.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 57-62 (2020) | Рубрика: 18

 

Соколов Д.А., Олейник-Дзядик О.М., Сильвестров И.С. «Эталонный измерительный комплекс длины в диапазоне до 60 м из состава Государственного первичного специального эталона единицы длины» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 63-67 (2020)

Входящий в состав ГЭТ 199–2018 эталонный измерительный комплекс длины (ЭИК) в диапазоне до 60 м является исходным средством измерительной техники в структуре эталона и предназначен для воспроизведения, хранения и передачи размера единицы длины высокоточным средствам измерительной техники, а также обеспечивает прослеживаемость к эталону времени и частоты. С целью подтверждения высоких точностных характеристик рассматриваемого комплекса проведен анализ состояния подобных зарубежных комплексов и средств измерительной техники на основе данных сайта Международного бюро мер и весов (МБМВ), проведены совместные исследования метрологических характеристик ГЭТ 199–2018 и ГЭТ 192–2017 и представлены результаты испытаний абсолютных дальномеров (электронных тахеометров), демонстрирующие широкий круг применения ЭИК. В соответствии с требованиям к эталонам ЭИК должен воспроизводить, хранить и передавать единицу длины. Для достижения поставленных целей используется одна из возможных рекомендаций МБМВ по воспроизведению единицы длины метр в соответствии с новым определением метра: косвенным метод измерения времени пролета импульса света до цели (отражателя) и обратно. Для достижения высокой точности измерения длины применяется лазер с малой длительностью импульса – фемтосекундный. Масштабным коэффициентом в данном способе воспроизведения единицы длины является периодичность повторения фемтосекундных импульсов. Функция хранения реализуется за счет системы фазовой стабилизации с опорой на ГЭТ-1 частоты повторения импульсов лазера и постоянный ее контроль в процессе измерения длины. Передача единицы длины осуществляется с помощью 64-метрового компаратора, помещенного в специальное изолированное помещение. ЭИК имеет высокие точностные характеристики, соответствующие мировому уровню, что подтверждают данные подобных зарубежных комплексов, представленные на сайте МБМВ, а также совместные исследования с эталоном ГЭТ 192. Он имеет возможность передавать размер единицы длины как высокоточным средствам измерения, так и электронным тахеометрам.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 63-67 (2020) | Рубрика: 18

 

Трофимов Д.А., Петров С.Д., Серов Ю.А., Чекунов И.В., Смирнов С.С., Гришина А.С., Желтова К.В., Трошичев О.А. «Определение полного электронного содержания ионосферы над станцией «Восток» по ГНСС-наблюдениям» Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 68-71 (2020)

Распространение радиоизлучения сквозь земную ионосферу в настоящее время представляет серьезную проблему с точки зрения обработки радиотехнических измерений в космической геодезии. С другой стороны, наличие двух независимых частотных каналов у современных навигационных приемников геодезического класса позволяет достаточно точно оценивать параметры ионосферы, определяющие распространение через нее радиоволн. Соответственно, долговременные геодезические ГНСС-измерения дают данные о состоянии полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы. Поэтому авторам представлялось интересным отработать методику определения ПЭС. Наблюдения выполнялись на антарктической станции «Восток», расположенной вблизи южного геомагнитного полюса Земли. Для производства наблюдений был оборудован наблюдательный пункт, состоящий из столба, вмороженного в фирн, на верхнем торце которого размещается площадка с винтовой маркой для закрепления приемника, прикрытая радиопрозрачным куполом. На пункте был установлен приемник JAVAD Triumph-1. Проводились наблюдения как GPS, так и ГЛОНАСС, на двух частотах с временным разрешением 30 сек. Наблюдения проводились в два интервала: с 7 февраля 2016 г. по 31 января 2017 г. и с 4 февраля 2018 г. по 10 февраля 2019 г. ПЭС определялось только на основе кодовых измерений как для GPS, так и для ГЛОНАСС. Полученные результаты сравнивались с ионосферными картами CODE. Полученные авторами данные по ПЭС хорошо согласуются с данными CODE. Обнаружено интересное явление, когда в ПЭС, вычисленному по GPS, в 2016 г. появились большие выбросы порядка 200–250 TECU, подобные выбросы отсутствуют в 2018 г. и в рядах ПЭС, полученных по ГЛОНАСС. Данное явление пока не получило надежного объяснения. При сравнении рядов ПЭС за 2016 и 2018 годы наблюдаются ожидаемые сезонные вариации. Ряды ПЭС, полученные по ГЛОНАСС и по GPS, хорошо согласуются между собой. Планируется возобновление наблюдений ориентировочно с февраля 2020 г.

Труды Института прикладной астрономии РАН № 52, с. 68-71 (2020) | Рубрика: 18