Аналитические возможности сигналов навигационных спутников в мониторинге земных покровов

Использование космических средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды

Рис. 2. Движение земной поверхности за 2003-2012 гг. (мм/год) относительно центра Земли

Результаты показывают общую тенденцию направления движения земной поверхности в регионе, что хорошо совпадает с общими выделенными структурными неоднородностями земной коры (разломно-блоковое строение, тектоника, сейсмичность).

Библиографические ссылки

1. Зубович А. В., Трапезников Ю. А., Брагин В. Д., Мосиенко О. И., Щелочков Г. Г., Рыбин А. К., Баталёв В. Ю. Поле деформации, глубинное строение земной коры и пространственное распределение сейсмичности Тянь-Шаня // Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 10. С. 1634-1640.

2. Zubovich A. V., Wang X.-q., Scherba Y. G., Schelochkov G. G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O. I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V. I., Li J., Kuzikov S. I., Herring T. A., Hamburger M. W., Hager B. H., Dang Y.-m., Bragin V. D. and Beisenbaev R. T. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions.

Tectonics, 2010, 2010TC002772.

Vol. 29, TC6014, doi:10.1029/

References

1. Zubovich A. V., Trapeznikov Ju. A., Bragin V. D., Mosienko O. I., Shhelochkov G. G., Rybin A. K., Bataljov V. Ju. Pole deformacii, glubinnoe stroenie zemnoj kory i prostranstvennoe raspredelenie sejsmich-nosti Tjan'-Shanja. Geologija i geofizika. 2001. T. 42. № 10. S. 1634--1640.

2. Zubovich A. V., Wang X.-q., Scherba Y. G., Schelochkov G. G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O. I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V. I., Li J., Kuzikov S. I., Herring T. A., Hamburger M. W., Hager B. H., Dang Y.-m., Bragin V. D. and Beisenbaev R. T.. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions. Tectonics, 2010, Vol. 29, TC6014, doi:10.1029/ 2010TC002772.

© CafltiKOB K. A., KypMaHOB E. K., EH6OCHHOB A.

BmaeB A. B., 2013

УДК 537.86

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИГНАЛОВ НАВИГАЦИОННЫХ СПУТНИКОВ В МОНИТОРИНГЕ ЗЕМНЫХ ПОКРОВОВ

Д. А. Ятманов, М. И. Михайлов, В. А. Фельк

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: yda@prom-it.ru

Представлен анализ расположения спутников навигационной системы GPS на небесной сфере в заданной точке земной поверхности. Сформулированы рекомендации по использованию сигналов навигационных спутников для радиомониторинга земных покровов.

Ключевые слова: навигационные спутники, временная карта позиций, радиомониторинг.

ANALITICAL POSSIBILITIES OF NAVIGATIONAL SATELLITES SIGNALS IN MONITORING OF THE EARTH'S COVERS

D. A. Yatmanov, M. I. Mikhailov, V. A. Fel'k

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: yda@prom-it.ru

Решетневскуе чтения. 2013

Mass-volume characteristics of grain crops and agronomic data for typical soils are presented. Adequate physical models allowing to raise humidity of crops and soils are considered. The estimation of effectiveness of radio monitoring use in the practice of selective work and grain production was carried out.

Keywords: interference, reflectogram, signals of navigation satellites, humidity, soil, grain crops.

Методы интерференционной рефлектометрии с использованием сигналов группировок навигационных космических аппаратов (НКА) GPS активно используются в мониторинге земных покровов [1-3]. Исследования в данном направлении определяют реальную перспективу создания эффективных методик непрерывного локального мониторинга массово-объемных характеристик разных видов земных покровов.

В данной работе представлены экспериментальные данные по анализу работы полупрофессиональных GPS приемников для применения в мониторинге земных покровов.

В сентябре 2013 года проведен прием сигналов навигационных спутников GPS-с целью определения положения спутников на небесной сфере и уровня сигнала на станции Бадаложный (Козульский район Красноярского края). Выбраны две площадки для эксперимента. Первая - с неоднородным земным покровом (поле, лес, строения), вторая - поле после покоса. В экспериментах были использованы: когерентное радиоизлучение НКА, группировки GPS. В качестве измерительной аппаратуры, использовался GPS-приемник GlobalSat BU-353.

Globalsat BU-353 позволяет в реальном времени круглосуточно принимать сигналы навигационной системы GPS. Элементарные отсчеты амплитуды принимаемого сигнала регистрировались с частотой 0.2 Гц.

частота появления спутника GPS навигации в данной точке

100

О 50 100 150 200 250 300 350

азимут

Временные зависимости угловых координат спутников GPS.

На рисунке представлены временные зависимости угловых координат спутников за три сеанса наблюдений с общей длительностью 17 часов 44 минуты.

Видно, что в северной зоне есть место непрохождения спутников. Это обстоятельство позволяет оптимально спланировать расположение приемника относительно объекта мониторинга с использованием сигналов НКА. В условиях стационарного расположения приемника для пассивного мониторинга земных покровов возможна реализация измерений с использованием сигналов различных спутников в одних и тех же условиях.

Разработана и апробирована методика обработки данных с полупрофессиональных GPS-приемников в формате NMEA. Получены временные зависимости угловых координат НКА группировки GPS. В северной части небесной сферы выявлена граница зоны без траекторий спутников GPS.

Библиографические ссылки

1. Kristine M. Larson et al. GPS Multipath and Its Relation to Near-Surface Soil Moisture Content // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2010. Vol. 3. No 4. Part 2. Р. 91-99.

2. Mironov V. L., Kosolapova L. G., and Fomin S. V., Physically and mineralogically based spectroscopic dielectric model for moist soils // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2009. Vol. 47. No. 7. Jul. P. 2059-2070.

3. Миронов В. Л., Фомин С. В., Сорокин А. В., Музалевский К. В., Михайлов М. И. Восстановление диэлектрической проницаемости почв и лесных покровов при использовании сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 9/2. С. 99-101.

References

1. Kristine M. Larson et al., IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, Vol. 3, no 4, part 2. 2010, pp. 91-99.

2. Mironov V. L., Kosolapova L. G., and Fomin S. V. // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., Vol. 47, no. 7, pp. 2059-2070, Jul. 2009.

3. Mironov V. L., Fomin S. V., Sorokin A.V., Muzalevskiy K. V, Mikhaylov M. I., Izvestiya VUZov. Fizika. Vol. 55, no 9/2, pр. 99-101, 2012.

© Ятманов Д. А., Михайлов М. И., Фельк В. А., 2013