КВМ появился 23 марта около 24/1411 UTC. Наблюдалась сильная (G4) геомагнитная буря, которая, как ожидается, продолжится в течение оставшейся части дня 24 марта по Гринвичу и в первой половине 25 марта. Предупреждение выпущено Центром прогнозирования космической погоды NOAA в Боулдере, штат Колорадо.
изображение из НАСА
Процесс CME происходил почти прямо напротив Земли, поэтому при наблюдении с Земли выброс образовал круглую поверхность, которую мы ранее называли "полным гало". Солнечное вещество, выброшенное в результате такой взрывной активности, движется быстрее Земли и имеет большую площадь покрытия, что может вызвать относительно сильную геомагнитную активность.
Геомагнитные бури создают помехи для связи и навигации. Основная причина заключается в том, что ионизирующее излучение во время геомагнитных бурь воздействует на ионосферу земной атмосферы, вызывая ионосферную сцинтилляцию и ионосферную задержку, что в свою очередь влияет на радиосвязь, системы навигации и позиционирования, приводя к ошибкам или прерыванию позиционирования. Для пользователей, которые полагаются на ГНСС для навигации и определения местоположения, особенно для высокоточных приложений, необходимо разумно организовать операционную деятельность.
Помимо геомагнитных бурь, влияющих на ионосферную активность, периодическая солнечная активность также оказывает огромное влияние на ионосферную активность, тем самым влияя на услуги спутникового позиционирования и навигации.
Введение в ионосферную активность
Ионосфера - это область верхней атмосферы Земли, простирающаяся примерно на 30 миль (48 км) над поверхностью Земли до высоты в несколько сотен миль. Это динамичный и постоянно меняющийся слой, характеризующийся наличием ионизированных или заряженных частиц, в основном электронов и положительно заряженных ионов. Эти заряженные частицы образуются в результате процесса ионизации, который в первую очередь обусловлен солнечной радиацией. Когда солнечная энергия достигает верхних слоев атмосферы Земли, она заставляет нейтральные газы ионизироваться, что приводит к образованию ионосферы.
Цикл ионосферной активности обычно связан с циклическими изменениями солнечной активности, а продолжительность цикла составляет около 11 лет. Ожидается, что пик нынешнего цикла солнечной активности придется на период между 2024 и 2026 годами. Ионосферная активность будет напрямую влиять на распространение и прием сигналов спутников ГНСС, что может привести к снижению точности позиционирования. Как правило, ионосферная активность более активна в низких широтах, поэтому воздействие на высокоточных пользователей в районе экватора может быть более значительным.
Центр прогнозирования космической погоды NOAA
Влияние ионосферной активности на работу ГНСС
Ионосферная активность, на которую влияют такие факторы, как солнечная радиация и геомагнитные бури, может иметь ряд последствий для работы ГНСС. Понимание этих эффектов имеет решающее значение для точного позиционирования и навигации. Вот основные виды влияния ионосферной активности на ГНСС:
Задержка сигнала:Ионосфера вызывает задержки в сигналах ГНСС при прохождении через ионизированные слои. Задержка зависит от частоты, причем более высокочастотные сигналы испытывают большую задержку. Эта задержка может привести к неточностям в расчете времени прохождения сигнала, что влияет на оценку местоположения.
Частотная дисперсия:Более высокочастотные сигналы ГНСС, например, в диапазоне L2, в большей степени подвержены ионосферной дисперсии. Дисперсия приводит к тому, что различные частоты сигнала распространяются с разной скоростью, что приводит к рассеиванию и искажению сигнала. Частотная дисперсия может привести к неточностям в фазовых измерениях и повлиять на точность позиционирования.
Сигнальная сцинтилляция:Ионосферная сцинтилляция - это быстрые флуктуации амплитуды и фазы сигнала, вызванные неоднородностями в ионосфере. Эффект сцинтилляции более выражен в экваториальных и высокоширотных районах. Сцинтилляция может привести к потере сигнала, ошибкам слежения и увеличению погрешности измерений ГНСС.
Влияние геомагнитной бури:Геомагнитные бури, вызванные солнечной активностью, могут усиливать ионосферные возмущения. Во время геомагнитных бурь увеличение плотности электронов в ионосфере может привести к более сильным задержкам сигналов и сцинтилляциям. Возмущения, вызванные бурей, могут привести к временным перебоям в работе ГНСС и ухудшению точности.
Смягчение последствий ионосферной активности
Пользователям рекомендуется учитывать следующие рекомендации при использовании GNSS-позиционирования, чтобы в полной мере использовать новейшие алгоритмы и уменьшить влияние ионосферной активности:
Обновление микропрограммы приемника:Убедитесь, что встроенное программное обеспечение приемника обновлено до последней версии, чтобы оптимизировать работу позиционирования во время ионосферной активности с использованием новейших алгоритмов.
Использование двухчастотных или трехчастотных приемников:Двухчастотные или трехчастотные приемники могут использовать сигналы разных частот для расчета и коррекции ионосферных задержек, повышая тем самым точность позиционирования.
Использование нескольких спутниковых систем:Помимо системы GPS, рассмотрите возможность использования спутниковых сигналов других систем ГНСС, таких как ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou и т. д. Использование нескольких спутниковых систем позволяет увеличить объем данных наблюдений, повышая надежность и точность позиционирования.
Настройка угла возвышения спутника:Установив угол возвышения спутника на 10 градусов, можно уменьшить влияние ионосферы на спутники, находящиеся ближе всего к горизонту. Установка большего угла возвышения спутника может уменьшить задержки распространения сигнала, вызванные ионосферой.
В целом, принимая такие меры, как обновление встроенного программного обеспечения приемника, использование двухчастотных или трехчастотных приемников, использование нескольких спутниковых систем и корректировка углов возвышения спутников, пользователи могут более эффективно устранять ошибки позиционирования во время ионосферной активности, повышая тем самым точность и надежность позиционирования ГНСС.
О компании ComNav Technology
Компания ComNav Technology разрабатывает и производит OEM платы и приемники GNSS для высокоточного позиционирования, требующего применения. Ее технологии уже используются в широком спектре приложений, таких как геодезия, строительство, управление машинами, сельское хозяйство, интеллектуальный транспорт, точное определение времени, мониторинг деформации, беспилотные системы. Имея команду, занимающуюся технологиями GNSS, ComNav Technology делает все возможное, чтобы поставлять надежные и конкурентоспособные продукты для клиентов по всему миру. Компания ComNav Technology была зарегистрирована на Шанхайской фондовой бирже (Science and Technology Board), ценные бумаги: ComNav Technology (Compass Navigation), код акции: 688592.
О компании SinoGNSS®
SinoGNSS® является официальной торговой маркой компании ComNav Technology Ltd., зарегистрированной в Китайской Народной Республике, ЕС, США и Канаде. Все остальные торговые марки являются собственностью соответствующих владельцев.
