Размер шрифта: A A A
Цвет сайта: A A A A

03.08.2017 16:16 Версия для печати

Глобальные навигационные спутниковые системы на службе человека

В наше время уже никого не удивить навигаторами, которые определяют наше местоположение, подсказывают маршрут передвижения, оказывают другие виды сервисного обслуживания.

Все это достигается с помощью различных онлайн-сервисов и подробных карт. Но «сердцем» подобных устройств являются приемники и глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС).

Первая из них - американская Global Positioning System (GPS) была запущена в 1978 году и определяла местоположение в пределах почти 100 метров. Затем появились российская ГЛОНАСС, европейская Galileo и китайская Beidou. С каждым разом алгоритмы обработки сигналов совершенствовались, теперь точность определения местоположения составляет один метр, и глобальные навигационные спутниковые системы стали активно использоваться в повседневной жизни.

Любая ГНСС состоит из двух сегментов — наземного и космического. Космический сегмент представляет собой сеть, или так называемое, созвездие искусственных спутников Земли. Спутники регулярно подают радиосигнал, в котором закодированы параметры орбит всех спутников этого созвездия. Сигнал должен излучаться через точно отмеренные промежутки времени, для этого на спутниках устанавливают точные атомные часы.

Наземный сегмент состоит из станций, которые контролируют и корректируют движение спутников и приемников — неподвижных и переносных. Именно переносные приемники устанавливаются в навигаторах и принимают излучаемые спутниками сигналы, а после обработки определяют местоположение.

Однако не все так просто, и до сих пор на пути от спутника к приемнику поступающий сигнал претерпевает множество искажений, главной помехой является атмосфера Земли. Этот окружающий нас огромный воздушный океан преломляет сигналы и замедляет их, вносит помехи в измерения, понижая точность.

Многие специалисты работали над созданием эффективных методов очистки сигналов от этих помех и параллельно пришли к выводу, что из шумов сигналов ГНСС можно извлечь информацию об атмосфере - о количестве воды в ней, а значит использовать ее для изучения климата, прогноза опасных погодных явлений.

Вопросы ГНСС-метеорологии изучаются и в Астрономическом институте имени Улугбека Академии наук Республики Узбекистан. Ее суть в том, что с использованием очень точных физических моделей удаляется часть шумов, которые вносит ионосфера и сухой воздух. В итоге исследователи получают значение задержки, возникшей из-за атмосферной воды.

Существуют и другие методы определения количества атмосферной воды - на основе анализа ослабления или затухания радиоволн, света при прохождении через атмосферу. Но достоверность этих методов сильно зависит от погодных условий, в частности, сильная облачность не позволит использовать радиометрические и фотометрические методы. Методы ГНСС-метеорологии дают надежные результаты в любых погодных условиях. Полученные данные будут передаваться в Центр гидрометеорологической службы МЧС Республики Узбекистан для уточнения прогноза погоды. Также разработка важна для мониторинга круговорота воды в нашем регионе.


Пулат Таджимуратов,
младший научный сотрудник Астрономического института 
имени Улугбека Академии наук 
Республики Узбекистан.

УзА
3 673






Все о погоде - Pogoda.uz