Что такое магнитная экваториальная аномалия и в чем уникальность GAGAN в ее способности компенсировать?

Я попытаюсь дать ответ, полностью собранный из некоторых документов и веб-сайтов, которые я нашел. Первый из Центра атмосферных исследований Университета Массачусетса Лоуэлла дает объяснение магнитной экваториальной аномалии :

Экваториальная аномалия, характеризующаяся наличием впадины в концентрации ионизации на экваторе и пиков примерно на 17 градусах магнитной широты [Appleton, 1946] в каждом полушарии, была хорошо описана как возникающая из-за электродинамики на экваторе. Приливные колебания в нижней ионосфере перемещают плазму поперек силовых линий магнитного поля, горизонтальных на магнитном экваторе. В результате динамо-машина E-области создает интенсивный токовый слой.называется экваториальной электроструей. Зональное течение днем ​​течет на восток, а ночью на запад... Экваториальная аномалия часто не симметрична относительно магнитного экватора из-за взаимодействия нейтрального ветра. Асимметрия имеет тенденцию создавать самые большие пики в зимний сезон, поскольку нейтральные ветры обычно вызывают выталкивание плазмы из летнего полушария в зимнее. Также из-за склонения магнитного поля Земли характеристики областей аномалий различаются в зависимости от долготы. Области аномалий в секторе Юго-Восточной Азии будут уникальными из-за более сильного захвата частиц более высоких энергий на данной высоте.

Таким образом, исходя из моего, по общему признанию, ограниченного понимания, на экваторе ионосфера меняется по высоте изо дня в день, а также может иметь течение, которое вызывает сдвиги как на восток, так и на запад в течение дня или ночи. В поисках дополнительной информации о том, как это конкретно влияет на GPS, я нашел это: ВЛИЯНИЕ ИОНОСФЕРНЫХ МЕРЦАНИЙ НА ПРИЕМНИК GPS В ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ АНОМАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ БХОПАЛ.

Радиомерцания из-за присутствия движущихся неоднородностей в ионосфере представляют собой серьезную проблему в навигационных приложениях с использованием GPS и спутниковой связи, особенно в низких широтах, причем проблема особенно остро стоит в районе пика экваториальной аномалии Мерцание относится к быстрым фазовым и амплитудным флуктуациям радиосигналы, наблюдаемые на поверхности земли или вблизи нее... Если эти колебания достаточно интенсивны, они могут существенно повлиять на работу космических систем связи и навигации. Ионосферное мерцание является наиболее значительным возмущением, которое может повлиять на пользователей GPS в годы высокой активности солнечных пятен. При наличии мерцаний моделирование ионосферы может стать непрактичным, а характеристики приемника могут сильно ухудшиться.Ионосфера влияет на приемники GPS, ухудшая характеристики сигнала, в некоторых случаях вызывая потерю захвата несущей и снижая точность дифференциальных поправок. Эти эффекты вызваны неоднородностями электронной плотности, которые рассеивают радиоволны на частоте L-диапазона и генерируют амплитудные и фазовые мерцания.

Таким образом, в результате изменений ионосферы на экваторе типичные системы GPS могут стать очень неточными или вообще потерять захват сигнала из-за изменчивости сигналов. Наконец, в статье Inside GNSS (Global Navigation Satellite Systems) описывается, как работает GAGAN, чтобы исправить это.

Для моделирования вертикального движения ионосферы модель IGM-MLDF предназначена для захвата изменчивости ионосферы на двух разных высотах электронной оболочки ионосферы и, наконец, предоставления значения пользователю на высоте оболочки 350 километров с использованием метода средневзвешенного значения. . Модель гарантирует, что трансляция ДАЕТ (определялась ранее в статье как вертикальная ошибка ионосферы сетки)иметь достаточно высокий уровень целостности, чтобы пользовательские ионосферные вертикальные ошибки (UIVE), вычисляемые пользовательскими приемниками, с очень высокой вероятностью ограничивали их вертикальные ионосферные ошибки. GIVE гарантирует целостность UIVE не только в точке сетки, но и во всех точках четырех ячеек сетки, окружающих точку сетки. Алгоритм обеспечивает значения задержки и достоверности для пользователя, что приводит к повышению точности и доступности.

Таким образом, GAGAN сможет обеспечить сигнал коррекции ошибок для приемников, чтобы они могли уменьшить ошибки, вызванные изменчивостью высоты, направления и плотности ионосферных течений. Что касается того, почему другие спутники этого не делают, я бы предположил прежде всего потому, что в странах, разработавших систему, в этом нет существенной потребности. Четыре основные используемые спутниковые системы позиционирования; GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo обслуживаются странами, которые находятся очень далеко от экваториального региона, за исключением части Китая. ( В этом документе указывается, что BeiDou ДЕЙСТВИТЕЛЬНО страдает из-за мерцания, что влияет на точность до 6 метров.) Однако, как вы можете видеть на этом графике, аномалия может пересекать значительную часть Индии.

Управление морфологией экваториальной ионосферы атмосферными приливами