​​Ученые Института солнечно-земной физики СО РАН опубликовали статью об оценке абсолютных ионосферных параметров на основе данных GPS/ГЛОНАСС в журнале Sensors. Журнал входит в квартиль Q1 – так называют 25% лучших журналов в своей области. Авторы статьи «GNSS-Based Non-Negative Absolute Ionosphere Total Electron Content, its Spatial Gradients, Time Derivatives and Differential Code Biases: Bounded-Variable Least-Squares and Taylor Series» - Юрий Ясюкевич, Анна Мыльникова и Артем Веснин, публикация доступна по адресу: https://www.mdpi.com/1424-8220/20/19/5702.

Ведущий научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН, кандидат физико-математических наук Юрий Ясюкевич рассказал, что статья посвящена улучшению технологии мониторинга ионосферы на основе данныхGPS/ГЛОНАСС. Она написана в рамках работы над грантом РФФИ «Разработка глобальных эмпирических моделей регулярной динамики и возмущенности ионосферы и плазмосферы».

Юрий Ясюкевич отметил, что группа ученых уже давно работает над возможностями использования GPS и ГЛОНАСС (а с ними и европейской Galileo, и китайской BeiDou) для дистанционного зондирования ионосферы Земли. Большой цикл работ посвящен калибровке измерений полного электронного содержания – числу электронов вдоль луча от спутника до приемника. Эта величина (именно абсолютное значение) необходима для коррекции радарных систем, а также ионосферных моделей.

- Получить изменение измеряемой величины достаточно легко, но абсолютные параметры содержат инструментальные ошибки. Плюс есть проблемы с оценкой фазы: угол можно измерить с точностью 360 градусов, а 0, 360, 720 – уже одно и то же. Поэтому мы работаем над тем, как эту калибровку для отдельно стоящего приемника сделать правильно, имея измерения с большого числа спутников за некоторое время. Для этого вводится определенная модель измерений и подбираются ее параметры.​

Ученый пояснил, что задача относится к классу «некорректных» - то есть имеет множество решений. Обычно в такой ситуации выбирается «самое лучшее» решение, но оно не всегда дает физически корректные измерения: в ряде случаев число электронов от спутника до приемника из-за недостаточно хорошей калибровки может вообще оказаться отрицательным.

- Мы использовали метод наименьших квадратов с ограничениями. Ограничения позволяют отбросить все решения, когда значения параметров нас не удовлетворяют. Главное – аккуратно ввести эти ограничения. Такой подход позволяет получить как корректные измерения вдоль наклонных лучей от станции на спутник, так и корректные оценки ионосферы «над головой». В результате, мы имеем большое количество одновременных и адекватных с физической точки зрения измерений, которые можно использовать, например, для коррекции радарных систем.​​

В настоящее время группа ученых под руководством Юрия Ясюкевича готовит к публикации в журнале GPS solutions статью, посвященную созданию эмпирической модели ионосферы на основе машинного обучения.

Статья уже одобрена рецензентами, сейчас вносятся последние стилистические и оформительские правки.

Похожие новости

  • 22/07/2020

    Молодые иркутские ученые получили гранты Президентской программы Российского научного фонда

    В начале июля Российский научный фонд подвел итоги конкурса Президентской программы по направлению «Проведение инициативных исследований молодыми учеными». Среди победителей четверо иркутских исследователей.
    637
  • 29/09/2020

    Международная конференция "Кремний-2020" и Школа молодых ученых

    22-24 сентября в г. Гурзуф в рамках VI Международного Форума «Микроэлектроника 2019» состоялись XIII Международная Конференция «Кремний-2020» и XII Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе.
    678
  • 21/10/2020

    ИК СО РАН и МИСиС создали совместную лабораторию

    ​В НИТУ «МИСиС» создана научно-исследовательская лаборатория MISIS Catalysis Lab, созданная совместно с Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (г. Новосибирск). Основное направление деятельности — решение практических задач в области химического синтеза, промышленного катализа и аддитивных технологий.
    287
  • 14/03/2019

    Как реализовать возможности российского рынка многокомпонентных материалов

    ​Недавняя новость о том, что из-за международных санкций российские авиастроители не смогут получать из США компоненты, необходимые для выпуска отечественного лайнера МС-21, вызвала бурное обсуждение, так или иначе связанное с проблемой преодоления зависимости от импорта.
    1128
  • 19/05/2020

    Мнение: Актуальные научные вызовы эпохи коронавируса

    Обрушившаяся на человеческое сообщество пандемия коронавируса и произошедшие в первые три месяца 2020 года глобальные изменения сложившегося образа жизни в ближайшее время станут (и уже стали) центром мировых дискуссий: философских, политических, исторических, экономических и гуманитарных.
    900
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    865
  • 22/01/2020

    В ИСЗФ СО РАН разработают модель возмущений ионосферы

    ​В ходе выполнения гранта РФФИ ученые планируют исследовать локальные неоднородности ионосферы, которые возникают в результате работы бортовых двигателей космических аппаратов, и определить динамику изменений пространственно-временных зависимостей плотности, температуры, ионного состава.
    426
  • 14/07/2020

    Проект ИСЗФ СО РАН победил в конкурсе РНФ

    ​Проект ведущего научного сотрудника Института солнечно-земной физики СО РАН, кандидата физико-математических наук Юрия Ясюкевича «Создание системы сбора, обработки и машинного анализа больших объемов данных глобальных навигационных спутниковых систем для задач исследования околоземного космического пространства» победил в конкурсе Российского научного фонда.
    988
  • 11/11/2020

    Математика мирового уровня, информационные технологии, подводные роботы, исследования космоса и Байкала

    ​Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН (Иркутск) — один из самых молодых в плеяде академических учреждений Приангарья. Создание в Иркутске вычислительного центра планировалось еще в 1960-е годы академиком Львом Александровичем Мелентьевым, но по ряду причин его создание началось позже.
    184
  • 09/11/2020

    Квантовый шум: обзор новостей из мира элементарных частиц

    ​Специалисты в области субатомной физики не унимаются: в последние полгода они расщепляли ядра, двигали зеркала квантовым шумом, ловили протоны и делали множество других интересных вещей. Мы подготовили очередной обзор новостей из мира элементарных частиц.
    237