Исследование погрешностей позиционирования по сигналам спутниковых радионавигационных систем при различных уровнях возмущенности околоземного космического пространства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат технических наук Кондакова, Татьяна Николаевна

• Кондакова, Татьяна Николаевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кондакова, Татьяна Николаевна

Список обозначений и сокращений.

Введение

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ ИХ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.

1.1. Общие сведения о спутниковых радионавигационных системах

GPS, ГЛОНАСС.

1.1.1. Назначение, состав и требования к спутниковым радионавигационным системам.

1.1.2. Структура радиосигнала и частотный план сигналов НС СРНС.

1.1.3. Общие принципы и методы навигационновременных определений.

1.2. Источники погрешностей навигационно-временных определений СРНС.

1.2.1. Кодово-фазовые измерения и измеряемые величины.

1.2.2. Виды погрешностей и их вклад в точность навигационно-временных определений в СРНС.

1) Погрешности, обусловленные расхождением шкал времени относительно системного времени СРНС.

2) Погрешности эфемеридного обеспечения.

3) Значение «геометрического фактора» в СРНС.

4) Погрешности, вызванные дополнительной задержкой распространения сигнала в аппаратуре НС и НАЛ.

5) Погрешности многолучевости.

6) Погрешности, вносимые на трассе распространения сигнала НС.

1.3. Нерегулярные явления в ионосфере и их влияние на качество работы СРНС.

1.3.1. Нерегулярные вариации полного электронного содержания

1) Явления, связанные с магнитными бурями.

2) Перемещающиеся ионосферные возмущения и внезапные возмущения ПЭС.

1.3.2. Влияние нерегулярных вариаций среды ОКП на параметры сигналов НС СРНС.

1) Фазовое и групповое запаздывание радиоволн в ионосфере

2) Флуктуации амплитуды и фазы сигналов НС СРНС.

1.3.3.Обзор литературы по влиянию нерегулярных явлений в

ОКП на качество функционирования СРНС.

Выводы по разделу 1.

2. МЕТОДИКА И ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СРНС

2.1. Характеристика критериев оценки точности позиционирования.

2.2. Методика оценки точности и непрерывности позиционирования

2.2.1. Глобальная сеть двухчастотных приемников GPS.

2.2.2. Описание RINEX-файлов.

2.2.3. Последовательность обработки данных.

2.3. Методика статистического оценивания. погрешности позиционирования.

2.4. Программно-алгоритмическое обеспечение.

2.4.1. Исполняемые функции программного комплекса "Навигатор".

2.4.2. Управление программным комплексом.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТИ И СБОЕВ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ GPS.

3.1. Характеристика экспериментальной базы данных и условия эксперимента.

3.2. Погрешности позиционирования GPS при невозмущенной ионосфере.

3.3. Погрешности позиционирования GPS в условиях геомагнитных возмущений.

3.3.1. Магнитная буря 15-16 июля 2000 г.

3.3.2. Магнитная буря 31 марта 2001 г.

3.3.3. Магнитная буря 29-31 октября 2003 г.

3.3.4. Статистика среднесуточных значений погрешности позиционирования.

3.4. Сбои позиционирования в магнитоспокойных условиях

3.5. Сбои позиционирования в условиях возмущенной ионосферы.

3.5.1. Магнитные бури 15 июля 2000 г и 31 марта 2001 г.

3.5.2. Магнитная буря 29-31 октября 2003 г.

3.5.3. Статистика сбоев позиционирования

3.6. Зависимость погрешности позиционирования от широты

GPS станции.

3.7. Зависимость плотности сбоев позиционирования от широты

GPS станции.

3.8. Статистические оценки точности позиционирования приемников GPS.

3.8.1. Продолжительность возмущенного периода.

3.8.2. Максимальные интервалы для различных значений погрешности.

3.8.3. Статистическое распределение вероятности погрешности позиционирования.

3.8.4. Теоретическое распределение вероятности погрешности позиционирования

Выводы по разделу 3.

4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ GPS.

4.1. Общая характеристика и геометрия эксперимента.

4.2. Вариации полного электронного содержания.

4.2.1. Степенной спектр ионосферных неоднородностей.

4.2.2. Амплитудные вариации и пропуски данных

4.2.3. Наблюдения мерцаний амплитуды сигналов GPS.

4.3. Динамика аврорального овала.

4.3.1. Связь погрешности позиционирования с пространственно-временными характеристиками аврорального овала 15 июля 2000 г на территории Северной Америки.

4.3.2. Связь погрешности позиционирования с пространственно-временными характеристиками аврорального овала 15 июля 2000 г в Восточной Сибири.

4.3.3. Наблюдение сигналов обратного рассеяния 15 июля.

4.3.4. Обсуждение и интерпретация результатов.

4.4. Абсолютные значения и градиенты полного электронного содержания.

4.5. Прогноз ухудшения точности позиционирования GPS на период предсказанного геомагнитного возмущения.

4.5.1. Мониторинг околоземного космического пространства с целью прогноза геомагнитного возмущения.

4.5.2. Прогноз погрешности позиционирования на предсказанное геомагнитное возмущение.

4.5.3. Рекомендации пользователям по выбору приемников GPS.

Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование погрешностей позиционирования по сигналам спутниковых радионавигационных систем при различных уровнях возмущенности околоземного космического пространства»

По мере развития прогресса наша цивилизация все более и более полагается на космические системы связи, навигации и локации, функционирование которых в определенной степени зависит от состояния околоземного космического пространства (ОКП). Чтобы подготовиться к решению проблем уязвимости этих систем, ряд правительственных ведомств США разработали программу, названную Национальной Программой Космическая Погода [97]. Аналогичная программа разрабатывается и в России.

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) - американская GPS [82] и российская ГЛОНАСС [40, 45] стали в настоящее время мощным фактором мирового научно-технического прогресса и продолжают все активнее использоваться в различных сферах человеческой деятельности: науке, экономике, технике. Они в состоянии обеспечить глобальность, точность, непрерывность и высокую достоверность определения координат (позиционирования) при решении широкого круга прикладных задач.

Развитие старых и появление новых направлений использования современных СРНС выдвигает новые, все более жесткие требования, как к точности позиционирования, так и надежности навигационного обеспечения. Эти требования вытекают из необходимости обеспечения безопасности и экономичности движения наземных и воздушных объектов, а также решения некоторых специальных задач (наблюдение, поиск и спасение терпящих бедствие транспортных средств и людей и др.).

Качество функционирования СРНС, использующих канал распространения радиоволн Космос-Земля, существенно ограничено влиянием ОКП. При этом основной вклад приходится на системные ионосферные эффекты распространения радиоволн: групповое и фазовое запаздывание, доплеров-ское смещение частоты. Степень проявления указанных эффектов во многих случаях слабо зависит от локального распределения электронной концентрации, но прямо связана с величиной полного электронного содержания (ПЭС) вдоль траектории распространения радиосигнала.

В условиях невозмущенного ОКП основной вклад в формирование любого из перечисленных ионосферных эффектов вносит регулярная составляющая ПЭС. Ее величина испытывает закономерные вариации (сезонно-суточные, широтные и долготные) и может прогнозироваться с удовлетворительной точностью. Сложнее оказывается ситуация в условиях геомагнитных возмущений ОКП. При этом существенно проявляется нерегулярная составляющая ПЭС и возникают пропорциональные флуктуации группового (фазового) запаздывания, которые могут вызывать появление дополнительных погрешностей позиционирования. Кроме этого, активизируется процесс генерации мелкомасштабных ионосферных неоднородностей, рассеяние на которых вызывает флуктуации амплитуды и фазы сигналов навигационных спутников (НС) в точке приема [104]. В наихудших случаях возможен срыв сопровождения сигнала одного или нескольких НС навигационного созвездия по фазе (коду) на одной из рабочих частот СРНС и, как следствие, сбой в определении координат.

Флуктуации, или мерцания фазы и амплитуды, наблюдаемые на разных частотах, были хорошо исследованы в экваториальных и авроральных областях [25, 90, 105, 106]. Средние широты в этом отношении считались исключительно спокойными. Утверждалось, что на средних широтах отсутствуют условия, приводящие к возникновению мелкомасштабных неоднородностей (большие градиенты электронной концентрации, скорости дрейфа, сильные электрические поля). Только в последние 3-4 года появился ряд работ по исследованию фазовых и амплитудных мерцаний сигналов на средних широтах [5, 54, 70, 95].

В некоторых исследованиях указывается, что в условиях магнитных бурь срывы сопровождения сигнала НС по фазе и коду на второй (вспомогательной) частоте^ GPS наблюдаются значительно чаще, чем на первой [5, 68, 70, 106]. Поэтому непрерывность и точность позиционирования в двухчастотном режиме работы приемника GPS в условиях геомагнитных возмущений ОКП может оказаться неприемлемой для решения некоторых важных задач. Ряд авторов отмечает также различную реакцию приемников GPS разных фирм-производителей на геомагнитные возмущения [5, 105, 106].

В последнее время активно ведутся работы по исследованию фазовых флуктуаций и сбоев фазовых и кодовых дальномерных измерений в СРНС в условиях геомагнитных возмущений [5, 54]. Однако с точки зрения потребителя значительно больший интерес представляют исследования, посвященные влиянию геомагнитных возмущений на качество функционирования СРНС, именно как системы определения местоположения.

В связи с этим, предметом данной диссертации являются точность и непрерывность позиционирования приемников спутниковых радиотехнических систем навигации во время геомагнитных возмущений.

Цель настоящей работы заключается в разработке методики тестирования и прогнозирования точности позиционирования приемников спутниковых радиотехнических систем навигации в различных геофизических условиях на основе обработки данных глобальной сети двухчастотных приемников GPS. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработка методики и программно-алгоритмического обеспечения для обработки данных и анализа точности и непрерывности позиционирования по сигналам СРНС.

2. Создание базы данных глобальной сети приемников GPS за период 2000-2003 г.г., необходимой для получения оценок точности и непрерывности позиционирования по сигналам СРНС.

3. Исследование зависимости точности и непрерывности определения координат по сигналам СРНС в одно- и двухчастотном режимах от уровня геомагнитного возмущения и географического местоположения навигационного приемника.

4. Изучение связи увеличения погрешности позиционирования по сигналам СРНС с геофизическими процессами, сопровождающими геомагнитные возмущения.

5. Выработка практических рекомендаций пользователям СРНС в условиях геомагнитных возмущений околоземного космического пространства и разработчикам бортовых радиоэлектронных комплексов (БРЭК) по выбору типа навигационного приемника.

Научная новизна исследования

1. Впервые с использованием разработанного в диссертации метода и программного комплекса на основе обработки данных глобальной сети двух-частотных приемников GPS показано, что в условиях геомагнитных возмущений ошибка позиционирования СРНС на средних широтах возрастает в 2.6 раз по сравнению с магнитоспокойными периодами.

2. Впервые показано, что ухудшение точности позиционирования СРНС во время магнитных бурь наиболее выражено во время резких и глубоких изменений напряженности магнитного поля Земли, а география сбоев позиционирования зависит от пространственно-временных характеристик аврорального овала и распределения градиентов полного электронного содержания.

3. Впервые получены качественные и количественные оценки погрешностей позиционирования по сигналам СРНС для различных типов приемников, геомагнитных условий и географического местоположения.

Достоверность результатов

Достоверность результатов, представленных в диссертации, обусловлена обширной статистикой наблюдений и качественным согласием полученных результатов с результатами независимых исследований, опубликованными ранее другими авторами и с известными положениями теории.

Практическая значимость работы состоит в том, полученные результаты и разработанные в диссертации методики могут быть использованы для разработки алгоритма прогнозирования ожидаемой точности и непрерывности измерений СРНС в период предсказанного геомагнитного возмущения. Результаты работы могут быть полезны разработчикам бортовых радиоэлектронных комплексов, как рекомендации по выбору типа навигационных приемников при эксплуатации в высокоширотных регионах или при геомагнитных возмущениях.

Личный вклад автора

Основные результаты работы являются оригинальными и получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии. Автору принадлежат:

1. Создание и обработка базы данных глобальной сети приемников GPS для серии магнитных бурь и магнитоспокойных дней за период 20002003 г.г.

2. Обработка и анализ данных эксперимента по изучению пространственно-временных характеристик точности и непрерывности позиционирования различных приемников GPS в различных геофизических и географических условиях.

Автор принимал непосредственное участие в:

1. Разработке методики и программно-алгоритмического обеспечения для обработки данных и анализа точности и непрерывности позиционирования СРНС;

2. Изучении связи динамики авроральной активности и погрешности позиционирования в системе GPS;

3. Получении статистических характеристик погрешности позиционирования с целью прогнозирования ожидаемого ухудшения точности определения координат.

Апробация работы

Основные результаты и выводы, приведенные в диссертации, докладывались и обсуждались на IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 2003; V Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», Красноярск, 2003; Всероссийской научно-практической конференции

Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», Красноярск, 2003; Всероссийской научно-технической конференции «Решетневские чтения», Красноярск, 2003; международном симпозиуме COSPAR-2004, Париж, 2004; «Байкальской школе по фундаментальной физике - 2004», Иркутск, 2004, а также на научных семинарах ИВАИИ, ИСЗФ СО РАН, ИГУ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методика и программно-алгоритмическое обеспечение, позволяющие эффективно проводить анализ качества функционирования аппаратуры пользователя СРНС по данным глобальной сети двухчастотных приемников GPS.

2. Результаты экспериментальной оценки точности и непрерывности позиционирования СРНС за 14 суток периода 2000-2003 г.г., для 86 станций глобальной сети приемников GPS в условиях спокойного и возмущенного геомагнитного поля, на низких, средних и высоких широтах в западном и восточном полушариях.

3. Результаты статистического анализа точности позиционирования приемников СРНС, позволяющие выполнять прогноз точности позиционирования на период предсказанного геомагнитного возмущения.

4. Практические рекомендации пользователям СРНС и разработчикам бортовых радиоэлектронных комплексов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников, содержащего 110 ссылок. Общий объем диссертации - 221 страница, включая 19 таблиц, 61 рисунок и 4 приложения.

Заключение диссертации по теме «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», Кондакова, Татьяна Николаевна

Выводы по разделу 4

1. На примере трех магнитных бурь периода 2000-2003 г. г. показано, что ухудшение функционирования GPS на средних широтах во время геомагнитных возмущений обусловлено рассеянием сигналов GPS на интенсивных мелкомасштабных неоднородностях электронной концентрации, возникающих на границе аврорального овала и в областях с резкими градиентами полного электронного содержания.

2. Статистический анализ ошибок позиционирования, проведенный для четырех типов приемников в различных геофизических и географических условиях показал, что на средних широтах лучшую точность обеспечивают приемники фирм-производителей АОА и TRIMBLE. Приемники ASHTECH и ROGUE более чувствительны к изменению геомагнитной обстановки, что выражается в большей вероятности высоких значений ошибки определения координат и длительности интервалов времени, в течение которых она может наблюдаться.

3. Рекомендуется задействовать одночастотный режим измерений во время развития главной фазы магнитной бури, чтобы снизить вероятность сбоев позиционирования.

4. Полученные в работе статистические характеристики погрешности позиционирования наряду с данными мониторинга состояния ОКП можно использовать в качестве прогноза точности GPS на период предсказанного геомагнитного возмущения. Данная методика позволяет определить, где, на какой стадии магнитной бури следует ожидать увеличение погрешности позиционирования для различных типов приемников. В авроральных широтах погрешность позиционирования возрастает в 2.6 раз в течение часа после начала магнитной бури (SSC), на средних широтах снижение точности позиционирования в 2.6 раз следует ожидать через 2-3 часа после SSC. Продолжительность периода пониженной точности позиционирования GPS на главной фазе магнитной бури достигает 8 ч на высоких и 4-5 ч на средних широтах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кондакова, Татьяна Николаевна, 2004 год

1. Альперт Я. Л. Распространение радиоволн и ионосфера. - М.: Издательство АН СССР, I960.-480 с.

2. Афраймович Э.Л., Косогоров Е.А., Лесюта О.С., Ушаков И.И. Спектр перемещающихся ионосферных возмущений по данным глобальной сети GPS// Изв. ВУЗов. Радиофизика, 2001, Т. XLIV, N10, 828-839.

3. Афраймович Э.Л., Лесюта О.С, Ушаков И.И. Геомагнитные возмущения и функционирование навигационной системы GPS // Геомагнетизм и аэрономия, 2002, Т.42, N2, 220-227.

4. Афраймович Э.Л., Демьянов В.В., Кондакова Т.Н. Ухудшение качества функционирования навигационной системы GPS в условиях геомагнитной возмущенности // Солнечно-земная физика, 2002, вып. 3, 86-94.

5. Афраймович, Э.Л., Ушаков И.И. Статистика сбоев кодовых измерений дальности в навигационной системе GPS при геомагнитных возмуш,ениях. Сборник докладов IX международной конференции "Радиолокация, навигация, связь", Воронеж, 2003, Т. 3, 1680-1690.

6. Бабич О. А. Обработка информации в навигационных комплексах. - М.: Машиностроение, 1991. 512с.

7. Базаржапов А. Д., Матвеев М. И., Мишин В. М. Геомагнитные вариации и бури. Новосибирск: Наука, 1979. 243 с.

8. Болдин В. А. Зарубежные глобальные системы навигации. - М.: Изд-во ВВИА им. И. Е. Жуковского, 1986.

9. Вентцель Е. Теория вероятностей. - М.: Наука. 1969. 576с.

10. Волков Н. М., Иванов Н. Е., Салищев В. А., Тюбалин В. В. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС // Успехи современной радиоэлектроники, 1977, № 1, 31-46.

11. Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. - М.: Наука, 1967.-552с.

12. Глобальная спутниковая навигационная система ГЛОНАСС// Интерфейсный контрольный документ. - М.: ВКС РФ, 1995.

13. Грудинская Г. П. Распространение радиоволн. - М.: Высшая школа, 1975. 280с.

14. Гудмен Дж. Аароне М., Ж. Влияние ионосферных эффектов на современные электронные системы // ТИИЭР. 1990. Т. 78. № 3. 59-76.

15. Гундзе Е., Лю Чжаохань. Мерцания радиоволн в ионосфере // ТИИЭР. 1982. Т. 70. № 4. 5-29.

16. Демьянов В. В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Иркутский государственный университет. Иркутск, 2000, 140 с.

17. Долуханов М. П. Распространение радиоволн. - М.: Связь, 1972. 392с.

18. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере. - М.: Мир, 1973. 502 с.

19. Ермаков М., Михайлов Г. А. Статистическое моделирование. - М.: Наука, 1982. 296 с.

20. Жеребцов Г. А., Мизун Ю. Г., Мингалев. В. Физические процессы в полярной ионосфере. - М.: Наука, 1988. - 232 с.

21. Жеребцов Г.А., Заворин А.В., Медведев А.В. и др. Иркутский радар некогерентного рассеяния // Радиотехника и электроника. 2002, Т. 47, № 11, 1339-1346.

22. Котяшкин И. Определение ионосферной задержки сигналов в одночастотной аппаратуре потребителей спутниковой системы навигации NAVSTAR // Зарубежная радиоэлектроника. 1989, № 5, 85-95.

23. Кравцов А. Ю. Прохождение радиоволн через ионосферу Земли. - М.: Радио и связь, 1983. - 224 с.

24. Крейн Р. К. Мерцания радиосигналов в ионосфере // ТИИЭР. 1977. Т. 65. N2. 5-29.

25. Кринберг И. А., Тащилин А, В. Ионосфера и плазмосфера. - М.: Наука, 1984. 189 с.

26. Львовский Е. И. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для втузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. -239 с.

27. Полуэмпирическая модель ионосферы / В. М. Поляков, В. Е. Суходольская, М. К. Ивельская, Г. Е. Сутырина и др. - М.: Наука, 1986. 136 с.

28. Российский радионавигационный план// НТЦ «Интернавигация», М., 1994.

29. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. - М.: ЭКОТРЕНД, 2000. 267 с.

30. Солодовников Г. К., Синельников В. М., Крохмальников Е. Б. Дистанционное зондирование ионосферы Земли с использованием радиомаяков космических аппаратов. М.: Наука, 1988. 191 с.

31. Справочник по спутниковой связи и вещанию// под. ред. Г. Б. Аскинази, В. Л. Быков, Г. В. Водопьянов и др. - М.: Радио и связь, 1983. - 288с.

32. Федеральный радионавигационный план США// МТ и МО США, 1994.

33. Физика космоса: малая энциклопедия // под ред. Р. А. Сюняева. - М.: Советская энциклопедия, 1986. - 783с.

34. Харисов В. П., Перов А. И., Болдин В. А. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС/ - М.: ИПРЖР, 1998, 400 с.

35. Шебшаевич В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы.- М.: Радио и связь, 1982. 272с.

36. Яковлев О. И. Космическая радиофизика. - М.: Научная книга, 1998. 432 с.

37. Aarons J. Global positioning system phase fluctuations at auroral latitudes. J. Geophys. Res. 1997, V. 102, N A8, P. 17219.

38. Aarons J., Global morphology of ionospheric scintillations. Proc. of the IEEE. 1982, V. 70, N4, P. 360.

39. Aarons J., Mendillo M., Kudeki E. et al. GPS phase fluctuations in the equatorial region during the MISETA 1994 campain. J. Geophys. Res. 1996, V. 101, N A12,P.26851.

40. Aarons J., Mendillo M., Yantosca R. GPS phase fluctuations in the equatorial region during sunspot minimum. Radio Sci. 1997, V. 32, P. 1535.

41. Aarons J., Lin B. Development of high latitude phase fluctuations during the January 10, April 10-11, and May 15, 1997 magnetic storms. J. Atm. Sol.-Terr. Phys. 1999,V. 61,P. 309.

42. Afraimovich E.L., Lesyuta O.S., Ushakov I.I. and Voeykov S.V. Geomagnetic storms and the occurrence of phase slips in the reception of GPS signals. Annals of Geophysics, 2002, V. 45, N 1, P. 55-71.

43. Afraimovich E.L., Demyanov V.V., Kondakova T.N. Degradation of GPS performance in geomagnetically disturbed conditions. LANL e-print archive. 2002. http://xxx.lanl.gov/abs/phvsics/0211015.

44. Afraimovich, E.L., Demyanov V.V., Kondakova T.N.. Degradation of performance of the navigation GPS system in geomagnetically disturbed conditions // GPS Solutions, 2003, V.7, N 2, P. 109-119.

45. Bazarov Y. Introduction to Global Navigation Satellite System // AGARD

46. ECTURE SERIES 207. System implication and innovative applications of satellite navigation. NATO AGARD, 1996. 413 p.

47. Basu S., Basu S., MacKenzie E., Whitney H.E. Morphology of phase and intensity scintillations in the auroral oval and The polar cap. Radio Sci., 1985, V. 20, N 3, P. 347-356.

48. Basu Santimay, MacKenzie E., and Basu Sunanda. Ionospheric constraints on VHF/HUF communication links during solar maximum and minimum periods. Radio Sci., 1988, V. 23, P. 363-378.

49. Bhattacharrya A., Beach T.L., Basu S. and Kintner P.M. Nighttime equatorial ionosphere: GPS scintillations and differential carrier phase fluctuations. Radio Sci., 2000, V. 35, P. 209-224.

50. Blomenhofer H., Meyer-Hilberg J. Availability and accuracy during precision approaches and automatic landings // 5-th Intern. Conf. On Differential Satellite Navigation Systems, St. Petersburg, 1996, Add. Vol., Paper № 43.

51. Brurmer, F. K., Atmospheric effects on geodetic space measurements. - Monograph 12, School of Surveying, University of New South Wales, Kensington, Australia, -1988.

52. Buneman O, Excitation of field aligned sound waves by electron plasmas, Phys. Rev. Lett., 1963, V. 10, P. 25-27.

53. Chivers Н. J. Observed variations in the amplitude scintillations of the Cassiopeia (23N5A) radio source // J. Atmos. and Sol.-Terr. Phys. 1960. V.19. P. 5 4 - 6 3 .

54. Coker C , Hunsucker R., Lott G. Detection of auroral activity using GPS satellites // Geophys. Res. Lett. 1995, V.22(23). P. 3259-3262.

55. Conker, R.S., El-Arini M. В., Hegarty С J. and Hisao T. Modeleing the effects of ionospheric scintillation on GPS/Satellite-Based Augmentaion System availability, Radio Science, 2003, V. 38, N 1, 1001, doi:10.1029/2000RS002604

56. Coster A.J., Gaposchkin E. M., and Thornton L. E. Real-time ionospheric monitoring system using GPS // Journal of The Institute of Navigation, 1992, V. 39(2), P. 191-204.

57. Interface Control Document ICD-GPS-200, 1993.

58. Feairheller S. The Russian GLONASS System. US Air Force// Russian study/ ION GPS-94, 1994, P. 293-302.

59. Foster J., Aarons J. Enhanced antisunward convection and F region scintillations at mid-latitude during storm onset // J. Geophys. Res. 1988, V. 93. N AlO. P. 11537-11542.

60. Foster J.C.,. Tetenbaum D., del Pozo С F., St-Maurice J.-P., Moorcroft D. R., Aspect Angle Variations in Intensity, Phase Velocity , and Altitude for High-1.atitude 34-cm E Region Irregularities, JGR, 1992, V. 97(A6), P. 8601-8617.

61. Foster J. Storm time plasma transport at middle and high latitudes // J. Geophys. Res. 1993,V. 98.NA2. P. 1675-1689..

62. Fremouw E.J., Secan J.A., Lansinger J.M. Spectral behaviour of phase scintillation in the nighttime auroral region. Radio Sci., 1985, V. 20, N. 4, P. 923-933.

63. Gurtner W., RESfEX: The Receiver Independent Exchange Format Version2. 1993. http://igscd.ipl.nasa.gov:80/igscd/data/format/rinex2.txt,.

64. Haldoupis C , Nielsen E., Schlegel. Dependence of radar auroral scattering cross section on the ambient electron density ahd the destabilizing electric field // Ann.Geophys. 1989, V.8. №3. P.195-212.

65. Ho C. M., Mannucci A. J., Landqwister U. J., Pi X., and Tsurutany B. T. Global ionospheric perturbations monitored by the worldwide GPS network // Geophysical Research Letters, 1997, V. 23(22), P. 3219-3222.

66. Hofmann-Wellenhof В., Litchtenegger H., Collins J. Global Positioning System: Theory and Practice. Springer-Verlag Wien, New-York. 1992, 327 p. 83. http://sec.noaa.gov/pmap/pmapN.html

67. Jakowski N., Schluter S. and Jungstand A. Monitoring the ionosphere over Europe and related the ionospheric studies // IGS worksh. Proc, 1995, P. 265-271.

68. J.-P. St.-Maurice, Foster J.C, Holt J.M. and. Del Pozo С // J. Geophys. Res. 1989,V.94,NA6.P.6671.

69. Kaplan, E. D. Understanding GPS: principles and applications // Artech House. 1996.556 р.

70. Karasawa Y., Yasukawa K. and Yamada M. Ionospheric scintillation measurements at 1.5 GHz in mid-latitude region, Radio Sci., 1985, 20 (3), P. 643-655.

71. Kelley M.C. The Earth's ionosphere: plasma physics and electrodynamics. Academic Publ. Сотр., San Diego, Calif., 1989, P. 485-495.

72. Kelley R. J, Davis J. Required Navigation Performance (RNP) for Pre-cision Aproach and Landing with GNSS Application // Navigation (USA), 1994, N/1, P. 1-30.

73. Kintner, P.M., Kil H., and de Paula E., Fading time scales associated with GPS signals and potential consequences // Radio Sci., 2001, 36(4), P. 731-743.

74. Klobuchar J., Ionospheric time-delay algorithm for single-frequency GPS users // IEEE Transactions on Aerospace and Electronics System, 1986, AES 23(3), P. 325-331.

75. Lanbert W. Monitoring ionospheric disturbances using the IGS network // IGS worksh. Proc, 1995, P. 57-66.

76. Langley R. B. GPS for Geodesy. Springer - Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Budapest, Hong Kong, London, Milan, Paris, Singapore, Tokyo, 1998.-P. 111-149.

77. Lawrence R. S. The influence of the ionosphere upon radio wave propagation «Earth-space»///Proc. IEEE. 1964, V.52,№4, P. 5-30.

78. Ledvina B.M., Makela J.J., Kintner P.M. First observations of intense GPS LI amplitude scintillations at midlatitude // Geophys. Res. Letters, 2002, V.29, N. 14, 10.1029/2002GL014770.

79. Mannucci A.J., Ho СМ., Lindqwister U.J. et al. A global mapping technique for GPS-drived ionospheric TEC measurements // Radio Sci. 1998, V. 33. P. 565-582.

80. National Space Weather Program: the implementation plan // Washington, DC, 2000. - http://www.ofcm.gov/nswp-ip/text/cover.htm.

81. Pi X., Mannucci A.J., Lindgwister U.J., Ho CM. Monitoring of global ionospheric irregularities using the woldwide GPS network. Geophys. Res. Lett. 1997, V.24, P. 2283.

82. Sardon E., and N. Zarraoa. Estimation of total electron content using GPS data: How stable are the differential satellite and receiver instrumental biases // Radio Science., 1997, V. 32(5), P. 1899-1910.

83. Schaer S., Gfurtner W., Feltens J. lONEX: The Ionosphere Map Exchange Format, Version 1. Proc. IGS AC Workshop, Darmstadt, Germany, Febrmary 9-11, 1998, P. 233-247.

84. Shan S.J., Lin J.Y., Kuo F.S. et al. GPS phase fluctuation observed along the American sector during low irregularity activity months of 1997-2000 // Earth Planets and Space, 2002. V. 54. N 2. P. 141.

85. Skone, S., and M. de Jong. The impact of geomagnetic substorms on GPS receiver performance // Earth, Planets and Space, 2000, V.52, P. 1067-1071.

86. Skone, S. and M. de Jong. Limitations in GPS receiver tracking performance under ionospheric scintillation // Physics and Chemistry of the Earth, Part A, 2001, 26/6-8, P. 613-621.

87. Voiculescu М., Haldoupis С , Pancheva D., Ignat M., Schlegel K., Shalimov S., More evidence for a planetary wave link with midlatitude E region coherent backscatter and sporadic E layers. Ann. Geophys., 2000, V. 18, Issue 9, P. 1182-1188.

88. Wamart R. The study of the TEC and ITS irregularities using a regional network of GPS stations // IGS worksh. Proc, 1995, P. 249-263.