5.2. Учет влияния тропосферы и стратосферы

Эти слои объединяют названием нейтральная атмосфера, з отличие от заряженной ионосферы. Индекс преломления N в -очке складывается из индекса преломления Ы_с смеси сухих газов и индекса преломления А/"_в растворенного в этой смеси эодяного пара:

(5.9)

Полное давление воздуха Р складывается из парциального [давленияр смеси сухих газов и парциального давления е водя-| даго пара:

(5.10)

или Т₀=273,16°К и давлении

ности, температуре

В стандартных метеоусловиях, то есть при нулевой влаж­ 316°К

Ь =р=760 мм рт ст групповой индекс преломления сухих газов для света определяется формулой Коши:

(5.11)

ЗВ„ 5С_П

г де X — длина волны света, выраженная в микрометрах; А₃=287,583; В₀=1,6134; С₀=0,01367 — дисперсионные коэффи­циенты. Групповой индекс преломления АГ^ для света при тем­пературе Т, полном давлении Р и парциальном давлении е во­дяных паров, выраженными в миллиметрах ртутного столба, шычисляют по формуле Баррела и Сирса:

(5.12)

При стандартных метеоусловиях и при длине волны часто при­меняемого гелий-неонового лазера в 0,6 микрометра частные

62

63

Геотрон и ка

Т_еш. (5.17)

Интегрирование выполняется по вертикальной трассе. Задер­жка в направлении зенита выражается формулой:

(5.18)

к

Эта величина положительна для групповой скорости (для ко­довых измерений) и отрицательна для фазовой скорости (для фазовых измерений). Чтобы получить задержку на наклонной трассе, необходимо (5.18) умножить на вес^\ который можно получить, использовав формулу:

к+н

(5.19)

где К — радиус Земли; Н_т — средняя высота ионосферы, по раз­ным данным лежащая в интервале 300-400 километров; 2₀ — зенитное расстояние спутника в точке наблюдений; 2' — зенитное расстояние того же спутника в ионосферной точ­ке — 1опо8рЬег1с РоигЬ (1Р).

Понятие ионосферной точки определяют следующим обра­зом. В ионосфере существует слой с максимальной концентра­цией свободных электронов. Он расположен на высоте пример­но в 350 километров. Трасса радиосигнала пересекает этот слой в некоторой точке. Проекцию этой точки на земную поверх­ность и называют ионосферной точкой.

Основная проблема состоит в определении ТЕС. В ОР8 для оценки кодовой задержки в направлении зенита используют модель Клобучара (ШоЪисЬаг). Временная задержка б направ­лении зенита выражается формулой:

(5.20)

Атмосфера и ее влияние на радиогеодезические измерения

9_:р — геомагнитная широта ионосферной точки. Коэффициен­ты аир транслируются в составе спутникового навигационно­го сообщения. Параметр % — местное время в ионосферной точ­ке 1Р, его вычисляют по формуле: *=(Х_1р/15)+ШТ, где Х,_1р — гео­магнитная долгота ионосферной точки, выраженная в граду­сах и положительная к востоку; ШТ — эпоха наблюдений в си­стеме всемирного времени. Учтено, что по современным дан­ным широта и долгота геомагнитного полюса равны соответ­ственно 79,3 градуса и 291,0 градуса.

Такой метод используют в одночастотных приемниках ОР8, то есть, в приемниках, способных принимать и регистрировать данные на одной несущей частоте. При расстояниях между пунк­тами, не превышающих 20 километров, результаты получаются достаточно точными, потому, что радиоволны в ионосфере прохо­дят по близким трассам, задержки для них примерно равны. На больших расстояниях точность падает и возникает необходимость использовать двухчастотные приемники, реализующие диспер­сионный метод оценки ионосферной задержки.