Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
4 results
Search Results
Item The determination and procedure transformation of the ionosphere parameters with GNSS-observations(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Yankiv-Vitkovska, L.; Savchuk, S.; Pauchok, V.Purpose. Solutions to the problems of coordinate-time provision based on continuous GNSS-observations is based on the processing of large data sets of code and phase measurements. One of the possible additional options for conducting this study is computation of the numerical characteristics of the ionospheric impact on the signals distribution from the satellites - the values of the total electron density (TEC). These characteristics reflect the dynamics of the atmosphere ionization that is important in terms of monitoring the circumterrestrial space. Arrays of the STEC and VTEC values are so significant that there is actual problem of preparing ionosphere parameters for their further analysis and use. To solve this problem, we proposed a technique based on a set of programs that convert VTEC data measurements to a format suitable for the analysis. Methods. TEC indicators can be computed due to the automated processing of files with GNSS-observation results from each satellite for an individual station. Processing algorithm is based on the use of the computed code and phase pseudo-distances in the receiver and calibration coefficients. This algorithm allows you to get the TEC values in two ways: a) according to the phase measurements only and having used the results of phase ambiguities in the network as a whole beforehand and b) according to the code measurements only that were smoothed beforehand. In one-station algorithm, TEC value is determined for an individual station according to the measurements of all satellites during the period of 24 hours. For converting STEC (along the satellite-receiver beam) in vertical VTEC, a vertical single-layer model of the ionosphere is used. This model presupposes that all the electrons are concentrated in a thin layer that is located at a certain height above the Earth's surface. Results. For determination of the spatial TEC distribution, an algorithm of processing GPS measurements for multiple-stations was implemented using a network of active reference stations in the Western Ukraine. The network consists of 17 stations that work under control of specialized software in real time to provide the RTK services to the wide range of users interested in geodetic areas. Scientific novelty. The program for calculation of the STEC and VTEC values was written. This program uses already known subprograms, that are used for reading RINEX files, detection, estimation, and elimination of cyclical phasejumps, which arise in the process of measurements, subprograms that we developed for smoothing code measurements, receiving differential corrections at the time, calculation of the horizontal coordinates of the satellite on the observational station, direct calculation of TEC and subsequent storage of the received data in the new file on the server of Lviv Polytechnic National University. The entire program was compiled for the Linux operating system and automated for use with observational data of permanent IGS station SULP. The research resulted in improvement of an algorithm for determining the parameters of the ionosphere, development and implementation of software for regular computing of the ionospheric parameters - slant (STEC) and vertical (VTEC) values of total electron content, and proving of its practical use on SULP station. Practical significance. Calculation of the parametres of ionosphere at fixed moments of observation for each GNSS- satellite. Мета. Розв’язування задач координатно-часового забезпечення на основі безперервних GNSS- спостережень базується на опрацюванні великих масивів даних кодових та фазових вимірювань. Одним із можливих додаткових варіантів такого опрацювання є обчислення числових характеристик впливу іоносфери на поширення сигналів від супутників - значень загальної концентрації електронів ТЕС. Ці характеристики відображають динаміку іонізації атмосфери, що важливо з погляду моніторингу навколоземного простору. Масиви значень ТЕС (STEC і VTEC) такі значні, що виникає актуальна задача підготовлення даних параметрів іоносфери для їхнього подальшого аналізу та використання. Для розв’язання цієї задачі ми пропонуємо методику, що грунтується на комплексі програм, які перетворюють дані вимірювання VTEC до форми, зручної для аналізу. Методика. Обчислення ТЕС відбувається внаслідок автоматизованого опрацювання файлів GNSS-спостережень для окремої станції по кожному супутнику. Алгоритм опрацювання базується на використанні виміряних кодових і фазових псевдовідстаней у приймачі та калібрувальних коефіцієнтів. Він дає змогу отримувати значення ТЕС у двох варіантах: а) лише за фазовими вимірюваннями, попередньо використавши розв’язки фазових неоднозначностей у мережі загалом та б) лише за кодовими вимірюваннями, попередньо згладивши їх. Після чого кодові псевдовідстані згладжуються підібраними на основі апроксимованих змін фази у часі відповідними функціями. В одностанційному варіанті визначаються значення ТЕС над окремою станцією за вимірюваннями всіх супутників на 24-годинному інтервалі. Для перерахунку STEC у вертикальний VTEC використовується одношарова модель іоносфери. Результати. Для отримання просторового розподілу ТЕС був реалізований алгоритм багатостанційної обробки GPS вимірів з використанням мережі активних референцних станцій Західного регіону України. Мережа складається із 17 станцій, які працюють під управлінням спеціалізованого програмного забезпечення у режимі реального часу для забезпечення послугами RTK широкого кола користувачів геодезичного спрямування. Наукова новизна: Розроблено програму для обчислення похилих STEC і вертикальних VTEC значень ТЕС, що використовуються для читання RINEX файлів, виявлення, оцінки та усунення циклічних фазових стрибків, що виникають під час вимірювань; підпрограми для згладження кодових вимірювань, отримання диференційних поправок на момент обчислення, обчислення горизонтальних координат супутника на станцію спостережень, безпосереднє обчислення ТЕС і подальшого зберігання отриманих даних VTEC і ТЕС в нових файлах на сервері Львівської політехніки. Вся програма була скомпільована для операційної системи Linux і доведена до автоматизованого використання з даними спостережень перманентної IGS станції SULP. Практична значущість. Обчислення параметрів іоносфери на фіксовані моменти спостереження від всіх доступних GNSS-супутників. Цель. Решение задач координатно-временного обеспечения на основе непрерывных GNSS-наблюдений базируется на обработке больших массивов данных кодовых и фазовых измерений. Одним из возможных дополнительных вариантов такой обработки является вычисление числовых характеристик влияния ионосферы на распространение сигналов от спутников - значений обшей концентрации электронов ТЕС. Эти характеристики отражают динамику ионизации атмосферы, что важно с точки зрения мониторинга околоземного пространства. Массивы значений ТЕС (STC и VTEC) так значительны, что возникает актуальная задача подготовка данных параметров ионосферы для их дальнейшего анализа и использования. Для решения этой задачи нами предлагается методика, базирующаяся на комплексе программ, которые преобразуют данные измерения VTEC к форме, удобной для анализа. Методика. Вычисление ТЕС происходит вследствие автоматизированной обработки файлов GNSS-наблюдений для отдельной станции по каждому спутнику. Алгоритм обработки базируется на использовании измеренных кодовых и фазовых псевдорасстояний в приемнике и калибровочных коэффициентов. Он позволяет получать значение ТЕС в двух вариантах: а) только за фазовыми измерениями, предварительно использовав решения фазовых неоднозначностей в сети в целом и б) только по кодовым измерениям, предварительно сгладив их. После чего кодовые псевдорасстояния сглаживаются подобранными на основе аппроксимированных изменений фазы во времени соответствующими функциями. В одностанцийном варианте определяются значения ТЕС над отдельной станцией по измерениям всех спутников на 24-часовом интервале. Для пересчета STEC в вертикальный VTEC используется однослойная модель ионосферы. Результаты. Для получения пространственного распределения ТЕС был реализован алгоритм многостанпионные обработки GPS- измерений с использованием сети активных референцных станций Западного региона Украины. Сеть состоит из 17 станций, которые работают под управлением специализированного программного обеспечения в режиме реального времени для обеспечения услугами RTK широкого круга пользователей геодезического направления. Научная новизна: Разработана программа для вычисления наклонных STEC и вертикальных VTEC значений ТЕС, используемых для чтения RINEX-файлов, выявления, оценки и устранения циклических фазовых скачков, возникающих в процессе измерений; подпрограммы для сглаживания кодовых измерений, получения дифференциальных поправок на момент вычисления, вычисления горизонтальных координат спутника на станциюнаблюдений, непосредственное вычисление ТЕС и дальнейшего хранения полученных данных и в новых файлах на сервере Львовской политехники. Вся программа была скомпилирована для операционной системы Linux и доведена до автоматизированного использования с данными наблюдений перманентной IGS станции SULP. Практическая значимость. Вычисление параметров ионосферы на фиксированные моменты наблюдения от всех доступных GNSS спутников.Item Методика усереднення даних для побудови регіональної моделі іоносфери(Видавництво Львівської Політехніки, 2014) Янків-вітковська, Л. М.Мета. Розробити алгоритм регулярного усереднення часових рядів VTEC для дослідження добового ходу параметра іоносфери із застосуванням емпіричних методів аналізу. Методика. Для вдосконалення підготовки даних, які використовуються для побудови регіональної моделі іоносфери, здійснено усереднення показника VTEC на 17 станціях з мережі ZAKPOS. Значення VTEC визначено за допомогою створеного авторами алгоритму за 25 днів 2013 року. Результати. На основі проведених досліджень розроблено методику для регулярного усереднення параметра VTEC по території та в часі, а також обчислено їх середньоквадратичні відхилення. Дсліджено динаміку усереднених значень VTEC за період від 131 по 161 день 2013 року для 17 станцій з мережі ZAKPOS. Розраховано, що для компенсації залишкового впливу VTEC під час GNSS- вимірювання у різні дні доцільно виконувати приблизно через 50 хв після того, як показник VTEC досягнув мінімуму. Наукова новизна. Науковою новизною є вдосконалення запропонованого раніше методу визначення ТЕС, що є найоптимальнішим для реалізації у режимі реального часу під час розв’язання задач координатного забезпечення. Практична значущість. Отримані висновки стосуються рекомендацій щодо того, в який час доби доцільно виконувати GNSS-вимірювання для досягнення відповідної точності. Запропоновану методику усереднення рекомендовано використовувати для вдосконалення моделі іоносфери на територію Західної України. Цель. Целью статьи является разработка алгоритма регулярного усреднения временных рядов VTEC для исследования суточного хода параметра ионосферы с применением эмпирических методов анализа. Методика. Для совершенствования подготовки данных, которые используются для построения региональной модели ионосферы, осуществлено усреднение показателя VTEC на 17 станциях из сети ZAKPOS. Значение VTEC определено с помощью созданного авторами алгоритма за 25 дней 2013 года. Результаты. На основе проведенных исследований авторами разработана методика для регулярного усреднения параметра VTEC по территории и во времени, а также вычислено их среднеквадратичные отклонения. Исследована динамика усредненых значений VTEC за период с 131 по 161 день 2013 для 17-ти станций из сети ZAKPOS. Рассчитано, что для компенсации остаточного влияния VTEC при GNSS-измерениях в разные дни целесообразно выполнять приблизительно через 50 мин после того, как показатель VTEC достиг минимума. Научная новизна. Научной новизной является усовершенствование предложенного нами ранее метода определения ТЭС, что является наиболее оптимальным для реализации в режиме реального времени при решении задач координатного обеспечения. Практическая значимость. Полученные выводы касаются рекомендаций относительно того, в какое время суток целесообразно выполнять GNSS-измерения для достижения соответствующей точности результатов. Предложенную методику усреднения рекомендуем использовать для совершенствования модели ионосферы над территорией Западной Украины. Purpose. The purpose of this paper is to develop an algorithm of regular averaging time series VTEC to investigate the daily course of ionospheric parameters with the use of empirical methods of analysis. Methodology. In order to improve the preparation of data which was used for the construction regional model of the ionosphere, we carry out the averaging parameter VTEC at 17 stations on the ZAKPOS network. We define the value of the parameter VTEC using the algorithm created by authors for 25 days in 2013. Results. Based on these studies, we have developed a technique for the regular averaging parameter VTEC around the grounds and time and their mean square deviations were calculated. Investigated the dynamics of the averaged VTEC values for the period from 131 to 161 days in 2013 for a 17-station network of ZAKPOS. Calculated that compensate VTEC for GNSS-measurements on different days advisable to carry approximately 50 minutes after the index reached a minimum VTEC values. Originality.Scientific novelty is the improvement of our early proposed method for determining the ТЕС, that is most optimal for implementation in real time in solving problems of coordinate support. Practical significance. It were made the conclusions relating to the recommendations as to what time of day it is expedient to carry out GNSS-measurement to achieve appropriate accuracy of the results. Offered technique of averaging we recommend to use for improvement of the model of the ionosphere on the territory of Western Ukraine.Item Структура та динаміка квазіпостійного магнітного поля Землі на її поверхні та у ближньому космосі(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Орлюк, М. І.; Роменець, А. О.Визначення просторово-часової структури магнітного поля Землі (МПЗ) на її поверхні та в ближньому космосі є вкрай необхідним та актуальним, в зв’язку з її впливом на характер проходження процесів в магнітосфері та іоносфері, а також на механізми та величину магнітних збурень, які розглядаються в якості суттєвого екологічного фактора. Определение пространственно-временной структуры магнитного поля Земли (МПЗ) на ее поверхности и в ближнем космосе является крайне необходимым и актуальным, в связи с ее влиянием на характер прохождения процессов в магнитосфере и ионосфере, а также на механизмы и величину магнитных возмущений, которые рассматриваются в качестве существенного экологического фактора. Determination of space-temporal structure of the magnetic field of Earth’s (MFE) on its surface and in fellow creature space is extremely necessary and actual, in connection with its influence on the character of passing of processes in magnetosphere and ionosphere, and on machineries and size of magnetic activity, which are considered as a substantial ecological factor.Item The precise solution of the allowing for the high order refractive effects on dual-frequency GNSS measurements(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2010) Oliinyk, А.; Prokopov, О.; Trevogo, І.Запрпоноване точне розв'язання задачі урахування рефрекційних іносферних ефектів вищих порядків, зумовлених внеском членів розкладання коефіціента заломлення іносфери другого і третього порядків, а також ефектів рефракційного подовження і рефракційного просторового рознесення траєкторій сигналів з різними несучими частотами при їхньому поширенні в іоносфері і тропосфері під час двочастотних ГНСС-вимірювань. Предложено точное решение задачи учета рефракционных ионосферных эффектов высших порядков, обусловленных вкладом членов разложения коэффициента преломления ионосферы второго и третьего порядков, а также эффектов рефракционного удлинения и pефракционного пространственного разнесения траектории сигналов с различными несущими частотами при их распространение в ионосфере и тропосфере при проведение двухчастотных ГНСС-измерений. The precise solution of the allowing for the high order refractive ionospheric effects caused by not taking into account the second and third order terms of refractive index series expansion, as well as the refractive effects of lengthening due to bending and spatial separating of the ray paths with different carrier frequencies while propagating through ionosphere and troposphere on dualfrequency GNSS measurements.