15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин Использование априорных данных о тропосферной задержке. - презентация

1 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин Использование априорных данных о тропосферной задержке при обработке РСДБ наблюдений С.Л. Курдубов, Г.Н. Ильин Институт прикладной астрономии Российской Академии Наук Институт прикладной астрономии Российской Академии Наук

2 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 2 Введение При обработке РСДБ- и ГНСС-наблюдений необходим высокоточный учет задержки сигнала, обусловленной влиянием тропосферы ρ (z) = f d (z) ρ d + f w (z) ρ w, «Сухая» компонента ρ d определяется, в основном, атмосферным давлением у поверхности Земли и составляет примерно 2.3 м. Для ее вычисления могут быть применены различные формулы (Saastamoinen, 1973). Таким образом, из измерений можно определять только «влажную» компоненту в зените (Wet Zenith Delay (WZD)), величина которой может находиться в пределах от 0 до 50 см. Можно предположить, что использование априорных данных WZD, полученных из других источников, например по измерениям радиометров водяного пара, позволит увеличить точность определения основных параметров при обработке наблюдений. Особенно большое значение это может иметь в случае определения всемирного времени по коротким (часовым) сериям РСДБ-наблюдений.

3 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 3 Моделирование Часовые сессии РСДБ наблюдений по программе Ru-U с 14 сентября по 14 октября 2012 года (31 однобазовая сессия на базе Зеленчук-Бадары) были обработаны с помощью пакета QUASAR в следующих режимах: 1.С определением стохастических компонент часов и WZD: 1.WZD в редукциях не учитывается, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов + стохастический сигнал; WZD + стохастический сигнал. 2.WZD, полученная в 1.1 учитывается в редукциях, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов + стохастический сигнал; WZD + стохастический сигнал. 3.WZD в 1.1 учитывается в редукциях, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов + стохастический сигнал; 2.Без определения стохастических компонент. 1.WZD в редукциях не учитывается, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов; WZD. 2.WZD, полученная в 1.1 учитывается в редукциях, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов; WZD. 3.WZD, полученная в 1.1 учитывается в редукциях, определяются параметры: –UT1-UTC; линейный тренд часов.

4 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 4 Результаты моделирования Варианты моделирования Средняя формальная ошибка UT1-UTC, мкс Стохастические сигналы оцениваются Стохастические сигналы НЕ оцениваются Вариации WZD НЕ учитываются в редукциях; WZD оценивается Вариации WZD учитываются в редукциях; WZD оценивается Вариации WZD учитываются в редукциях; WZD НЕ оценивается

5 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 5 Результаты моделирования Однако, при использовании реальных данных РВП радиометров, увеличение точности оценок может оказатся не столь большим, как в модельном случае, по двум причинам: –Формальные ошибки параметров недостаточно хорошо характеризуют точность их определения. Средняя формальная ошибка определения UT1-UTC в режиме службы составила 41 мкс, тогда как СКО отклонения от международных данных составило 59 мкс за тот же период. Кроме того отключение оценивания стохастических сигналов, ведет к уменьшению формальных ошибок до 33 мкс, тогда как СКО отклонений растет до 62 мкс. –В оцениваемую по РСДБ данным влажную составляющую тропосферной задержки входит также и поправка к сухой компоненте, неучтенная в формуле Саастамойнена. РСДБ технология не позволяет разделить задержку на «сухую» и «влажную». Сравнение длительных рядов данных РСДБ и РВП возможно позволит уточнить формулу учета сухой компоненты в будущем.

6 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 6 Тропосферная задержка в РСДБ наблюдениях Обработка наблюдений с использованием внешних данных о тропосферной задержке (GPS и РВП) Наблюдения по программе RUU c по , 60 часовых сессий. Данные о тропосферной задержке по результатам обработки GPS из базы данных JPL При обработке GPS наблюдений определяется полная тропосферная задержка, WZD получена с применением формулы Саастамойнена.

7 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 7 Режимы обработки Наблюдения обработаны в 5 режимах: 1.Определяются часы, UT1-UTC, WZD; априорные данные не используются: Est:(+clock,+dUT1,+WZD), Apr: -TZD, -WZD не используется 2.Определяются часы, UT1-UTC, WZD; априорные данные не используются: Est:(+clock,+dUT1,+WZD+random), Apr: -TZD, -WZD не используется 3.Определяются только часы и UT1-UTC; априорные данные WZD и TZD из GPS: Est:(+clock,+dUT1), Apr: +TZD, +WZD (из GPS) 4.Определяются только часы и UT1-UTC; априорные данные WZD из GPS: Est:(+clock,+dUT1), Apr: -TZD, +WZD (из GPS) 5.Определяются только часы и UT1-UTC; априорные данные WZD из GPS,координаты станций из глобального решения QUASAR(2011): Est:(+clock,+dUT1), Apr: -TZD, +WZD (из GPS)

8 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 8 Результаты Режим СКО, мкс ВСКО, мкс Средняя формальная ошибка, мкс Est:(+clock,+dUT1,+ WZD), Apr: -TZD, -WZD ITRF2008/ Q2011 Est:(+clock,+dUT1,+ WZD+r nd) Apr: -TZD, -WZD 4842 Est:(+clock,+dUT1), Apr: +TZD, +WZD (из GPS) ITRF2008 Est:(+clock,+dUT1), Apr: -TZD, +WZD (из GPS) Est:(+clock,+dUT1), Apr: -TZD, +WZD (из GPS) Q2011

9 15-19 апреля 2013, КВНО-2013, Тропосферная задержка при обработке РСДБ-наблюдений, © Курдубов, Ильин 9 Выводы Использование реальных данных о тропосферной задержке позволяет улучшить точность определения всемирного времени на ~20%. Существенную роль играют координаты станций, для однобазовых сессий параметр «тропосферная задержка» включает в себя ошибки координат станций. Исследование выполнено с использованием апостериорных данных GPS, недоступных в реальном времени – после установки радиометров на всех обсерваториях можно будет проводить обработку с использованием данных РВП.