Рис.2.ПространственноеРис.3.Пространственное

распределение интенсивностираспределениеплотности

вариаций ПЭС C(L, B).фазовых сбоев P(L, B).

На рис.2 для временных интервалов 18-20.3 UT (a); 19-21.3 UT (b); 20-22.3 UT (c) 29 октября 2003 г. представлены карты пространственного распределения СКО вариаций ПЭС C(L, B) с шагом по широте АВ и по долготе AL, равным одному градусу, в диапазоне периодов 1-10 минут. Размер чёрного квадрата в правом нижнем углу соответствует максимальной величине СКО dI(t), равной 1 TECU. На картах отмечено положение южной

границы аврорального овала для этих интервалов времени. Распределение C(L, B) соответствует распределению интенсивности ионосферных неоднородностей, вызывающих деградацию сигналов GPS. На рис.2 можно увидеть возникновение интенсивных мелкомасштабных структур на северо-востоке США и их распространение на юго-запад с возрастающей интенсивностью, причём возникновение и увеличение интенсивности ИН не всегда обусловлено авроральными эффектами. Так, на рис.2 видно достаточно обширную область с ИН на 30-40° с.ш.

На рис.3 для того же региона и тех же интервалов времени представлены карты пространственного распределения плотности фазовых сбоев P(L, B). Размер чёрного квадрата в правом нижнем углу соответствует максимальной величине плотности сбоев фазовых измерений, равной 40%.

Из рис. 2 и 3 видно, что пространственно-временные распределения СКО вариаций ПЭС и плотности фазовых сбоев хорошо коррелированы, что согласуется с полученными ранее результатами и предоставляет новые возможности для изучения динамики развития неоднородной структуры ионосферы и динамики показателей эффективности функционирования GPS во время геомагнитных возмущений.

Описанный выше метод картирования может быть использован для визуализации пространственно-временных распределений любых характеристик ионосферной структуры, получаемых путем обработки данных глобальной сети приемников GPS, а также российской системы ГЛОНАСС и европейской GALILEO.

Эта работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 00-05-72026, 03-05-64100 и 03-05-64627), а также гранта N НШ-272.2003.5 государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации. Авторы выражают благодарность А.П. Потехину, А.В. Медведеву, В.В Евстафьеву и Ю.В. Липко А.И. за интерес к работе и плодотворные дискуссии, Dave Evans (the NOAA/POES Space Environment Monitor data) за данные спутников NOAA POES, а также сотрудникам Scripps Orbit and Permanent Array Center (SOPAC) за первичные данные глобальной сети наземных двухчастотных приемников GPS, предоставленные в сети Интернет.

Список литературы

1.Ааронс Дж. Глобальная морфология ионосферных мерцаний. // ТИИЭР. 1982. Т. 70. №4. C. 45-65.

2.Афраймович Э.Л., Косогоров Е.А., Лесюта O.C., Ушаков И.И. Спектр перемещающихся ионосферных возмущений по данным глобальной сети GPS. // Изв. Вузов. Радиофизика. 2001. Т. XLIV. N 10. С. 828-839.

3.Афраймович Э. Л., О.С. Лесюта, И.И. Ушаков. Геомагнитные возмущения и функционирование навигационной системы GPS. // Геомагн. и аэроном. 2002. Т.42.

N2. C.220-227.

4.Афраймович Э.Л., Башкуев Ю.Б., Бернгардт О.И., Гацуцев А.В., Дембелов М.Г., Шпынев Б.Г., Кобзарь В.А., Кушнарев Д.С., Мусин В.Ю., Пушкин П.Ю., Перевалова Н.П. Детектирование перемещающихся ионосферных возмущений по данным одновременных измерений электронной концентрации, полного

электронного содержания и доплеровского смещения частоты на радиофизическом комплексе ИСЗФ. // Геомагнетизм и аэрономия. 2004, т.44, N4, с. 463-475.

5.Афраймович Э.Л., Астафьева Э.И., Бернгардт О.И., Демьянов В.В., Кондакова Т.Н., Лесюта О. С., Шпынев Б.Г. Среднеширотные амплитудные мерцания сигналов GPS и сбои функционирования GPS на границе аврорального овала. // Изв. ВУЗов, Радиофизика. 2004. Т. XLVII. №7. С.509-526.

6.Афраймович Э.Л., Э.И. Астафьева, С.В. Воейков. Генерация ионосферных неоднородностей при распространении уединенной внутренней гравитационной волны во время мощной магнитной бури 30.10.2003 г. // Электронный журнал "ИсследовановРоссии",184,1964-1970,2004, http://zhurnal.ape. relarn.ru/articles/2004/184.pdf.

7.Е Гундзе, Лю Чжаохань. Мерцания радиоволн в ионосфере. // ТИИЭР. 1982. Т.70.

№ 4. C. 5-45.

8.Afraimovich E.L., E.A.Kosogorov, L.A.Leonovich. The use of the international GPS network as the global detector (GLOBDET) simultaneously observing sudden ionospheric disturbances. // Earth, Planets, and Space. 2000. V.52. №11. P.1077-1082.

9.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.

10.Afraimovich, E.L., V.V. Demyanov, T.N. Kondakova. Degradation of performance of the navigation GPS system in geomagnetically disturbed conditions. // GPS Solutions, 2003,

V. 7, N 2, P.109-119.

11.Conker, R.S., M. B. El-Arini, C. J. Hegarty and T. Hsiao. Modeling the effects of ionospheric scintillation on GPS/Satellite-Based Augmentation System availability // Radio Sci. 2003. V. 38. N1. 1001, doi:10.1029/2000RS002604.

12.Doherty, P.H., S.H. Delay, C.E. Valladares, and J.A. Klobuchar. Ionospheric Scintillation Effects in the Equatorial and Auroral Regions // Proceedings of International Beacon Satellite Symposium, June 4-6, 2001, Boston College, Institute for Scientific Research, Chestnut Hill, MA, USA. 2001. P. 328-333.

13.Kintner P.M., H. Kil, and E. de Paula. Fading time scales associated with GPS signals and potential consequences // Radio Sci. 2001. V. 36. №4. P. 731-743.

14.Ledvina B.M., Makela J.J., Kintner P.M. First observations of intense GPS L1 amplitude

scintillations at midlatitude // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29. N14.

10.1029/2002GL014770.

15.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.