Лабораторна робота № 4

^{ТЕМА: АНАЛІЗ АНАЛІТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ НЕГІДРОСТАТИЧНОЇ СКЛАДОВОЇ ЗЕНІТНОЇ ТРОПОСФЕРНОЇ ЗАТРИМКИ ПРИ GPS СПОСТЕРЕЖЕННЯХ.}

^{МЕТА РОБОТИ: Проаналізувати аналітичні моделі для визначення негідростатичної складової зенітної тропосферної затримки при GPS спостереженнях на території Західної України для отримання високої точності визначення віддалей.}

Теоретичні відомості

^{При швидкому зростанні інструментальної точності супутникових віддалемірних систем суттєвою перешкодою на шляху підвищення реальної точності результатів вимірів залишається вплив атмосфери. Атмосфера за своїми фізичними властивостями неоднорідна як по вертикалі, так і по горизонталі. Змінюються такі фізичні величини як температура, тиск, густина, склад і вологість повітря, вміст твердих і рідких сумішів, швидкість вітру. По вертикалі ці величини змінюються швидше, ніж по горизонталі. Через це при розгляді впливу атмосфери на результати GPS спостережень на перше місце виступає її неоднорідність по вертикалі.}

^{Вплив нейтральної атмосфери (тобто неіонізованої складової) позначається як тропосферна рефракція або затримка, обумовлена поширенням радіохвиль в тропосфері або, спрощено, тропосферна затримка [1].}

^{Приблизно 90% величини тропосферної рефракції складає вплив сухої (гідростатичної), а решта 10% - вологої (негідростатичної) складової індексу показника заломлення повітря [2]. Однак вологу складову змоделювати значно складніше.}

^{Для аналізу були взяті наступні аналітичні моделі для визначення негідростатичної складової тропосферної затримки:}

Saastamoinen (SA)	Hopfield (НО)
Chao (CH)	Callahan (CA)
Ifadis (IF)	Berman 74 (BE 74)
Berman TMOD (B TMOD)	Berman D/N (BE D/N (Night))
Baby (BA)	Berman 70 (BE 70)

^{Для обчислень використані матеріали наземних метеорологічних вимірів на протязі семи місяців (від травня до листопада). За цими даними знайдено негідростатичну складову зенітної тропосферної затримки для кожної аналітичної моделі (див. табл. 1).}

^{Для знаходження інтегральної негідростатичної складової зенітної тропосферної затримки було використані аерологічні зондування на станції Львів, що проводились в нічний період (02 год. 30 хв. за київським часом).}

^{Дані зондування представляють собою: висоту фіксування метеопараметрів Н (км); атмосферний тиск Р (mbar); температуру повітря t (°С); вертикальний температурний градієнт для окремих шарів атмосфери ɤ}_t^{; відносну вологість повітря U (%); питому вологість повітря q (г/кг); швидкість вітру V (м/с).}

^{Оскільки в даних зондування атмосфери параметр вологості задавався відносною вологістю (U, %), то для визначення парціального тиску водяної пари використовувалась залежність:}

^{. (1)}

^{Негідростатична складова зенітної тропосферної затримки визначалась інтегруванням моделей атмосфери, побудованих за даними аерологічного зондування. Формули для обчислень взяті з [4]:}

^{.; (2)}

^{, (3)}

^{де − негідростатична зенітна тропосферна затримка;}

^H_a ^{, H}₅ ^{− границі інтегрування;}

^{dH − висота біжучого прошарку атмосфери;}

^{T − абсолютна температура повітря,}

^{е − парціальний тиск водяної пари;}

^K₁^{, К}₂^{, К}₃ ^{- емпіричні коефіцієнти.}

^{Використавши формули (2) і (3) та підставивши коефіцієнти K}₁^{, К}₂^{, ,К}₃^{, визначені [5], були знайдені інтегральні значення негідростатичної складової зенітної тропосферної затримки для дат, в яких аерологічні зондування проводились із визначенням всіх необхідних параметрів (табл. 1).}

^{Таблиця 1}