Иркутские исследователи разработали алгоритм, позволяющий на основе данных навигационных спутниковых систем следить за состоянием ионосферы Земли в различных регионах. Работа ученых позволит обнаруживать возмущения в ионосфере, которые могут привести к сбоям радиотехнических и радиоэлектронных систем на Земле. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Статья ученых опубликована в журнале Results in Physics.

Ионосфера — это часть атмосферы Земли, которая, кроме нейтральных молекул газов, содержит заряженные частицы — ионы. Ионосфера подразделяется на три области (слоя): D, E и F. Самый нижний из них (D) начинается с высоты в 60 километров — выше границы стратосферы, а самый верхний (F) заканчивается на границе экзосферы Земли — самой последней оболочки атмосферы. Слои ионосферы отличаются друг от друга концентрацией заряженных частиц, этот же показатель определяет физические характеристики каждой области и их влияние на технические устройства. Именно благодаря существованию ионосферы на нашей планете возможна передача радиосигналов на большие расстояния. Заряженные частицы в ионосфере способны отражать длинные волны и обеспечивать их передачу по всему земному шару, физически невозможную по прямой линии.

Возмущения в ионосфере часто становятся причиной проблем в системах связи. Чтобы подготовиться к возможным сбоям, нужно создать систему, которая могла бы при помощи доступных средств следить за состоянием ионосферы. Один из способов получить сведения — использовать данные спутников, таких как GPS и ГЛОНАСС. Ключевая характеристика, которая связывает сигнал спутника с состоянием ионосферы, — это количество электронов (полное электронное содержание) вдоль луча, посылаемого на Землю. Для обнаружения возмущений ионосферы на основе этого показателя сегодня используется несколько индексов. Наиболее известный из них, ROTI, представляет собой среднее значение скорости, с которой изменяется полное электронное содержание. На его основе ранее разработали несколько других индексов, но у всех них, по словам ученых, есть недостатки: неясно, как их значение связано с амплитудой ионосферного возмущения и ошибками измерений.

Ученые Института солнечно-земной физики (ИСЗФ) СО РАН предложили новый индекс для оценки состояния ионосферы на основе данных навигационных спутниковых систем. Для него амплитуды возмущений полного электронного содержания по всем наблюдаемым в данный момент спутникам усредняют на основе полученных математических уравнений. Ученые назвали его WTEC (на русский язык это переводится как «индекс волновой активности полного электронного содержания»).


«Мы полагаем, что новый индекс WTEC имеет большой потенциал для исследования ионосферных возмущений — от изучения отдельных событий до построения глобальных карт возмущений. На основе WTEC, который может быть рассчитан в реальном времени, можно будет также оценивать риск возникновения сбоев в радиотехнических системах», — говорит один из авторов исследования, научный руководитель ИСЗФ СО РАН Гелий Жеребцов. 

Источники

Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
TmBW.Ru, 10/12/2018
Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
ТАСС, 10/12/2018
Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 10/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Новости России и Мира (novostidny.ru), 11/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Mensside.ru, 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
Техника будущего (rao-ees.ru), 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
Газета.Ru, 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
123ru.net, 10/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Индикатор (indicator.ru), 10/12/2018
Ученые нашли способ следить за возмущениями в ионосфере Земли
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Ученые нашли способ следить за возмущениями в ионосфере Земли
Российская газета (rg.ru), 10/12/2018
Спутники ГЛОНАСС помогут ученым предсказывать аномалии в радиоэфире
РИА Новости, 10/12/2018
Спутники ГЛОНАСС помогут ученым предсказывать аномалии в радиоэфире
Новости@Rambler.ru, 10/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Kyivweekly.com, 11/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
24ТОП.kz (24top.kz), 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
Margust (gazeta-margust.ru), 10/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
MaxNews (maxnews.net), 10/12/2018
Москва: Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
Молодежное информационное агентство (миамир.рф), 10/12/2018
Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
Наука в Сибири (sbras.info), 10/12/2018
Навигационные спутники способны следить за возмущениями в ионосфере
Newstes.ru, 11/12/2018
Навигационные спутники способны следить за возмущениями в ионосфере
Полит.ру, 11/12/2018
Спутники ГЛОНАСС помогут ученым предсказывать аномалии в радиоэфире
ГИС Ассоциация (gisa.ru), 11/12/2018
Навигационные спутники способны следить за возмущениями в ионосфере
MaxNews (maxnews.net), 11/12/2018
Спутниковые системы помогут следить за ионосферой
Земля. Хроники жизни (earth-chronicles.ru), 11/12/2018
"Навигационные спутники способны следить за возмущениями в ионосфере"
Ivest.kz, 11/12/2018
Навигационные спутники способны следить за возмущениями в ионосфере
Forexluks (forexluks.ru), 11/12/2018
Ученые создали новый способ мониторинга ионосферы для повышения надежности систем связи
Российский научный фонд (рнф.рф), 11/12/2018
Российские ученые предложили новый способ слежения за ионосферой
Teneta news (teneta.ru), 14/12/2018
В ИСЗФ СО РАН открыли новый способ наблюдения за состоянием ионосферы
1k.com.ua, 26/12/2018
В ИСЗФ СО РАН открыли новый способ наблюдения за состоянием ионосферы
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/12/2018

Похожие новости

  • 30/05/2018

    Добычу нефти повысят с помощью ноутбуков

    ​Найти нефть - большое искусство. Не меньшее - уметь ее правильно взять. Сами нефтяники говорят, что в ряде скважин из-за неправильной добычи может оставаться до половины, а то до 70 процентов имеющегося в пласте углеводород.
    424
  • 14/12/2018

    Почти «марсианская» технология

    ​Мы продолжаем следить за работой наших ученых по ликвидации органических стоков, попадающих в воды озера Байкал. Напоминаем, что данная работа осуществляется в рамках государственной программы, и активное участие в ней принимают новосибирские ученые-энтузиасты, инициаторы проекта «Экодом».
    785
  • 12/04/2019

    В Иркутске прошла научная сессия, посвященная 70-летию академической науки Восточной Сибири

    Об истории и основных достижениях академических учреждений Восточной Сибири рассказали на научной сессии 3 апреля в ИДСТУ СО РАН. В мероприятии приняли участие представители Республики Монголия, правительства Иркутской области, вузов города.
    572
  • 09/01/2019

    Восемь проектов иркутских молодых ученых получили гранты Российского научного фонда

    ​Одним из достижений иркутских молодых учёных за 2018 год стала победа восьми проектов по Президентской программе Российского научного фонда по двум направлениям — «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» и «Проведение инициативных исследований молодыми учеными».
    805
  • 03/05/2018

    Российские ученые научились добывать трудноизвлекаемую нефть

    Более 40% запасов нефти в России относятся к трудноизвлекаемым. Ученые из МИФИ предложили новый способ увеличения добычи для таких месторождений - экономичный и не наносящий вреда экологии. Нагрев под действием высокочастотного электрического тока приводит к растворению накопившихся в трубе скважины твердых отложений.
    605
  • 29/01/2019

    Ученые СО РАН и специалисты РТИ создадут комплекс для изучения ионосферы

    ​Специалисты АО «Радиотехнический институт имени академика А. Л. Минца» (РТИ) и Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук создадут комплекс для изучения ионосферы Земли, сообщили журналистам в пресс-службе РТИ.
    295
  • 31/01/2019

    В ИСЗФ СО РАН разрабатывают задачи для олимпиады НТИ по направлению «Технологии беспроводной связи»

    ​Сотрудники Института солнечно-земной физики СО РАН Олег Бернгардт, Валентин Лебедев и Дмитрий Кушнарев совместно с группой разработчиков ООО «Полюс-НТ» разрабатывают задания для Всероссийской инженерной олимпиады школьников НТИ по направлению «Технологии беспроводной связи».
    377
  • 26/01/2019

    От Солнца до Земли: первая очередь Национального гелиогеофизического центра получила финансирование

    ​Первая очередь самого масштабного проекта РАН — Национального гелиогеофизического центра — получила финансирование. Уже к концу 2019 года в Тункинской долине должен быть введен в строй комплекс оптических инструментов, а в 2020 году на территории Бурятии будет создан радиогелиограф.
    432
  • 19/06/2019

    В Тунке провели испытания оборудования для Национального гелиогеофизического комплекса

    ​Успешные испытания оборудования прошли на строящемся объекте Национального гелиогеофизического комплекса РАН – многоволновом радиогелиографе. Объект сооружается на базе Сибирского солнечного радиотелескопа (ССРТ) в радиоастрофизической обсерватории Института солнечно-земной физики СО РАН в урочище Бадары Тункинской долины Республики Бурятия.
    158
  • 27/11/2017

    Сибирские ученые исследовали акустические волны от землетрясений

    Ударные акустические волны распространяются в атмосфере Земли на тысячи километров, выяснили физики из Института солнечно-земной физики СО РАН.  Землетрясение в одной точке земного шара может повлиять на процессы на территориях, значительно удаленных от эпицентра, вызывая атмосферную и ионосферную возмущенность.
    697