Вплив сейсмічних процесів, Сонця і Місяця на малі зміни координат GNSS-станцій

https://doi.org/10.23939/jgd2018.02.015
Надіслано: Вересень 17, 2018
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Мета. Для вдосконалення визначення змін координат GNSS-станцій важливо з'ясувати, як на значення цих змін впливають процеси, які відбуваються в навколоземному просторі. Для опису таких процесів можна використати показник сейсмічної активності, показник інфразвуку та щоденну кількість спалахів на Сонці. У зв'язку з цим метою даної роботи є дослідження впливу вищеперелічених процесів на малі зміни координат GNSS-станцій. Методика. Для розв'язання поставленої задачі нами було підібрано координати перманентної GNSS-станції, показники сейсмічної активності, показники інфразвуку та щоденну кількість спалахів на Сонці на одні і ті ж епохи на протязі 295 днів. Для моделювання впливу процесів в навколоземному просторі на визначення змін координат розроблено методику побудови макромоделі за усередненими даними з використанням методу регуляризації за допомогою редукції апроксимаційного базису поліномів багатьох аргументів. Аргументи поліномів при моделюванні вибрано так, щоб відобразити вплив зовнішніх чинників на координати. Параметри і відповідні їм мультиіндекси поліномів знайдено з ідентифікаційних задач, записаних регуляризаційними функціоналами Тіхонова. Результати. Побудовано макромодель, яка включає параметри сейсмічних процесів, Сонця, Місяця та координати GNSS станції. Знайдено похідні та різні характеристики отриманої моделі. Для уточнення встановлених припущень застосовано кореляційний аналіз. Наукова новизна. Вперше отримано макромодель, що дозволяє обчислювати вплив показника сейсмічної активності, інфразвуку та сонячної активності на малі зміни координат GNSS-станцій. Практична значущість. Після дослідження даної моделі отримано ряд результатів, які можна застосувати для підвищення точності координат, отриманих за допомогою GNSS спостережень.

  1. Кременецький І. А., Черемних О. К. Космічна погода: механізми і прояви. – К.: Наукова думка, 2009.
  2. Курганевич А. П. Регуляризація задачі ідентифікації макромоделей нелінійних динамічних систем методом редукції апроксимаційного базису / А. П. Курганевич, Я. М. Матвійчук // Теоретична електротехніка. – 2000. – Вип. 55. – С. 31–36.
  3. Матвійчук Я. М. Математичне макромоделювання динамічних систем: теорія і практика. – Львів : Вид-во ЛНУ, 2000. – 214 с.
  4. Матвійчук Я. Постановка задачі макромоделювання гео-геліогенних величин / Я. Матвійчук, В. Паучок // Вісник НУ Львівська Політехніка: Телекомунікації і радіоелектроніка. - № 557. - 2006. - С. 171–173.
  5. Парновский А. С., Ермолаев Ю. И., Жук И. Т. Космическая погода: история исследования ипрогнозирование // Космічна наука і технологія. – 2010. – Т. 16. – № 1. – С. 90–99.
  6. Паучок В. К. Регуляризована ідентифікація математичних макромоделей процесів і систем різної природи. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Національний університет «Львівська політехніка» МОН України. – Львів, 2010.
  7. Тихонов А. Н. Численные методы решения некорректных задач / Тихонов А. Н., Гончаровский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г. – М.: Наука, 1990. ‑ 230 с.
  8. Фридман А. М., Поляченко Е. В., Насырканов Н. Р. О некоторых корреляциях в сейсмодинамике активности Земли // УФН. – 2010. – № 3. – С. 303–312.
  9. Янків-Вітковська Л., Паучок В. Про макромоделі змін геодезичних координат і геосейсмічних процесів//Cучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, випуск ІІ(24), 2012, p.188–191.
  10. Янків-Вітковська Л. М. До аналізу систематичних похибок координат перманентної GPS станції SULP, / Л. М. Янків-Вітковська, С. Г. Савчук, В. К. Паучок // Вісник геодезії і картографії. – Київ. – №5. –, 2007. – С. 9–13.
  11. Янків-Вітковська Л. М. Дослідження динаміки змін координат перманентних GPS станцій / Л.М. Янків-Вітковська, С. Г. Савчук, В. К. Паучок // Вісник геодезії і картографії. – Київ. – №1, 2008. - С. 7–12.
  12. Янків-Вітковська Л. М. Дослідження змін координат GNSS-станцій методом макромоделювання // Матвійчук Я. М., Савчук С. Г., Паучок В. К. // Вісник геодезії та картографії. – 2012. – №  3.- С. 9–17.
  13. Akasofu, S. I., & Chapman, S. (1972). Solar-terrestrial physics. Oxford (International Series of Monographs on Physics) (Clarendon Press)
  14. Hardreaves, J. K. (1992). The solar-terrestrial environment. Cambridge: Univ. press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511628924
  15. Hayakawa, M. (2015). Earthquake Prediction with Radio Techniques, Wiley & Sons, Singapore. https://doi.org/10.1002/9781118770368
  16. Parrot, M., Hayosh, M., & Soroka, S. (2007). Acoustic experiments in the ionosphere with the DEMETER satellite, EGU General Assembly, Vienna, 15–20 April 2007, 1607-7962/gra/EGU2007- A-04428.