Проблемы спутниковой навигации и зондирования поверхности Земли

Обсуждены основные проблемы спутниковой навигации и дистанционного зондирования поверхности Земли с использованием системы GPS. Эти проблемы обусловлены резонансными квантовыми свойствами среды распространения радиоволн в верхней атмосфере. Проведен критический анализ общепринятых представлений об оптической прозрачности E- и D-слоев для распространения радиоволн, которые используются специалистами при обработке результатов измерений. Предложена принципиально новая схема измерений, ориентированная на то, что источником некогерентного излучения на частоте 1,4 ГГц является атмосферный слой 60...110 км над поверхностью Земли. Рассмотрена проблема калибровки, связанная с текущим состоянием атмосферы

Литература

[1] Mid-latitude amplitude scintillations of GPS signals and GPS failures at the auroral oval boundary / E.L. Afraimovich, E.I. Astafeva, O.I. Berngardt, et. al. // Radiophysics and Quantum Electronics. 2004. Vol. 47. Iss. 7. P. 453–468. DOI: 10.1023/B:RAQE.0000047237.67771.bc

[2] Голубков Г.В., Голубков М.Г., Манжелий М.И. Микроволновое излучение верхней атмосферы Земли в периоды сильных геомагнитных возмущений // Хим. физика. 2012. Т. 31. № 2. С. 31–47.

[3] Голубков Г.В., Голубков М.Г., Манжелий М.И. Микроволновое излучение верхней атмосферы Земли в период повышения солнечной активности // ДАН. 2012. Т. 447. № 5. С. 503–506.

[4] Ashby N. Relativity and the global positioning system // Physics Today. 2002. Vol. 55. Iss. 5. P. 41–47. DOI: 10.1063/1.1485583

[5] Montenbruck O., Markgraf M. Maxus-4 Orion GPS tracking system flight report. MAX4-DLR-RP-0001; DLR/GSOC, Oberpfaffenhofen, 2001.

[6] Jacobsen K.S., Pedersen A., Moen J.I., Bekkeng T.A. A new Langmuir probe concept for rapid sampling of space plasma electron density // Measurement Science and Technology. 2010. Vol. 21. No. 8. P. 085902. DOI: 10.1088/0957-0233/21/8/085902

[7] Sharma D.K., Sharma P.K., Rai J., Garg S.C. Effect of solar activity on ionospheric temperatures in F2 region // Indian J. Radio Space Phys. 2008. Vol. 37. P. 319–325.

[8] Golubkov G.V., Golubkov M.G., Manzhelii M.I., Karpov I.V. Optical quantum properties of GPS signal propagation medium — D layer // The atmosphere and ionosphere. Elementary processes, monitoring, and ball lightning. New York: Springer, 2014. P. 1–68. DOI: 10.1007/978-3-319-05239-7

[9] Muller R. Calibration and verification of remote sensing instruments and observations // Remote Sensing. 2014. Vol. 6. Iss. 6. P. 5692–5695. DOI: 10.3390/rs6065692

[10] Le Vine D., Abraham S. Microwave radiometry and remote sensing of the Earths surface and atmosphere. Boston---Koln: VSP, 2000. P. 89–96.

[11] First light from the far-infrared spectroscopy of the troposphere (FIRST) instrument / M.G. Mlynczak, D.G. Johnson, H. Latvakovski, et al. // Geophys. Res. Lett. 2006. Vol. 33. Iss. 7. P. L07704. DOI: 10.1029/2005GL025114

[12] Cai W., Shalaev V. Optical metamaterials. Fundamentals and applications. New York---Dordrecht---Heidelberg---London: Springer, 2009. 200 p.

[13] Light propagation with phase discontinuities: Generalized laws of reflection and refraction / N. Yu, P. Genevet, M.A. Kats, et al. // Science. 2011. Vol. 334. Iss. 6054. P. 333–337. DOI: 10.1126/science.1210713

[14] Ueda T., Komiyama S. Novel ultra-sensitive detectors in the 10−50 μm wavelength range // Sensors. 2010. Vol. 10. Iss. 9. P. 8411–8423. DOI: 10.3390/s100908411

[15] Cataldo G., Hoffman J.A. Development of ultracompact high-sensitivity, space-based instrumentation for far-infrared and submillimeter astronomy. Massachusetts: MIT, 2015. 115 p.

[16] Eppelbaum L., Alperovich L., Zheludev V., Pechersky A. Application of informational and wavelet approaches for integrated processing of geophysical data in complex environments // Proc. the 2011 SAGEEP Conf. Environment and Engineering Geophysical Society, 2011. P. 461–497.

[17] A new combined wavelet methodology: Applied to GPR and ERT data in the Montagnole experiment (French Alps) / L. Alperovich, L. Eppelbaum, V. Zheludev, et al. // Journal of Geophysics and Engineering. 2011. Vol. 10. No. 2. P. 1–17. DOI: 10.1088/1742-2132/10/2/025017