В статье представлены результаты экспериментальных исследований тропосферной рефракции над морем по сигналам спутников навигационной системы GPS. Особенностью работы является использование зоны тени, в которой характеристики сигналов наиболее изменчивы и чувствительны к вариациям рефракции. Для усиления сигналов GPS в области тени применена параболическая антенна. В экспериментах, использующих радиозаходы спутников GPS над морем, наблюдаются реализации сигналов, соответствующие стандартной, повышенной рефракции и волноводному распространению. По экспериментальным данным восстанавливаются градиенты высотного профиля коэффициента преломления n(h) приводного слоя тропосферы, вычисленные в соответствии с разработанной моделью по углу радиозахода и крутизне дифракционного участка множителя ослабления. Они сравниваются с эффективными градиентами, восстановленными по уровням сигналов на приводной загоризонтной трассе. Коэффициенты корреляции массивов градиентов, определяемых по данным на приводной и спутниковых трассах, по отсчетам в близких сеансах составляют ~0,53…0,78, при усреднении данных возрастают до 0,85…0,9. Результаты экспериментов могут быть использованы при разработке систем спутниковой диагностики тропосферной рефракции
Оперативна оцінка тропосферної рефракції є актуальною задачею, необхідною для підвищення ефективності роботи радіотехнічних систем. У статті подано результати експериментальних досліджень тропосферної рефракції над морем по сигналам супутників навігаційної системи GPS. Особливістю роботи є використання зони тіні, у якій характеристики сигналів найбільш мінливі та чутливі до варіацій рефракції. Для підсилення сигналів GPS в області тіні застосовано параболічну антену. В експериментах, що використовують радіозаходи супутників GPS над морем, спостерігаються реалізації сигналів, які відповідають стандартній, підвищенній рефракції та хвилеводному поширенню. За експериментальними даними відновлюються градієнти висотного профілю коефіцієнта заломлення n(h) приводного шару тропосфери, обчислені в відповідності з розробленою моделлю по куту радіозаходу та крутизні дифракційної ділянки множника послаблення. Вони зрівнюються з ефективними градієнтами, відновленими по рівням сигналів на приводній загоризонтній трасі. Коефіцієнти кореляції масивів градієнтів, визначених по даним на приводній та супутникових трасах, по відлікам у близьких сеансах складають ~0,53…0,78, при усередненні даних зростають до 0,85…0,9. Результати проведених експериментів можуть бути використані при розробці систем супутникової діагностики тропосферної рефракції.
The operational assessment of a troposphere refraction is the actual task which is necessary for increasig the efficiency of radio engineering systems. The results of experimental investigation of a troposphere refraction over the sea using the signals of GPS navigation system satellites are presented. The feature of work is the using of a shadow zone in which characteristics of signals are most changeable and sensitive to refraction variations. The parabolic antenna is applied to amplify GPS signals in the shadow zone. In the experiments using radio setting of GPS satellites over the sea, the patterns of the signals are observed corresponding to standard, heightened refraction and the waveguide propagation. The gradients of a high-rise profile of refraction coefficient of a troposphere surface layer are restored from experimental data. They are calculated according to the developed model, on an angle of radiosetting and on the slope of a diffraction site of an attenuation factor. The gradients restored from satellites data are compared to the effective gradients restored from signals levels on the near-water over-the-horizon path. Correlation coefficients of the gradients determined by data on the near-water and satellite paths, on counting in close sessions make ~0.53…0.78, when averaging data increase approximately to 0.85…0.9. The results of the carried out experiments can be used for development of satellite troposphere refraction diagnostics systems.
