Ученые выяснили, как магнитные бури влияют на спутниковую навигацию
Исследователь Пермского Политеха Антон Тютюков рассказал, как геомагнитные бури влияют на спутниковую навигацию. Для этого он изучил данные почти 300 навигационных станций по всему миру и сравнил их работу в экстремальных условиях и в период спокойной космической погоды. Исследование касалось базовых станций — стационарных приемников, которые используют для точных измерений в геодезии, строительстве и маркшейдерских работах.
Причина сбоев, которые изучил ученый, кроется в верхних слоях атмосферы. Во время солнечной вспышки поток заряженных частиц врезается в магнитное поле Земли, вызывая хаотические колебания в ионосфере. Спутниковый радиосигнал, проходя сквозь эту «вскипающую» плазму, преломляется и задерживается неравномерно. Базовые станции, которые в обычных условиях мгновенно вычисляют и отсекают любые атмосферные помехи, во время экстремальной бури просто не справляются с лавинообразным изменением среды, из-за чего передаваемые ими навигационные поправки начинают содержать серьезные ошибки.
Из-за этого во время бури координаты на плоской карте определялись на 14% хуже, а непредсказуемость положения метки росла на 33–50%. По словам Тютюкова, для обычного пользователя это значит, что навигатор начинает сильнее «прыгать» по карте: «Он может указывать то одно место, то другое, а сами скачки становятся более хаотичными. Ошибка редко превышает десяток метров — этого достаточно, чтобы навигатор отправил вас не к тому подъезду».
Для геодезистов, строителей и маркшейдеров проблема серьезнее. Им важны не только широта и долгота, но и высота. По данным исследования, во время геомагнитной бури ошибка по высоте увеличивается на 20%. Если приемник долго работает в статическом режиме — стоит на одной точке и накапливает данные для последующих вычислений — ошибка может повлиять на точность строительных и мониторинговых работ.
Общая ошибка позиционирования на плане растет в среднем на 23,5%, а разброс может достигать 50%. Из-за такой погрешности координаты объекта на местности могут не совпасть с проектными.
Тютюков также отметил, что в спокойные дни аномальные погрешности фиксировались на большем числе станций, чем во время бурь. Но во время геомагнитных бурь средняя ошибка была выше. «Глобальное возмущение геомагнитного поля, вероятно, меняет общую статистику помех и может заглушать местные источники ошибок», — пояснил научный сотрудник кафедры «Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы» Пермского политеха.
Подробнее о том, как солнечная активность влияет на связь, навигацию, спутники и электросети, рассказали здесь.
На обложке генерация ProКосмос
Самое популярное
