Ионосферная задержка

Ионосферная задержка - это замедление и искривление навигационного сигнала при прохождении через ионосферу, верхний слой атмосферы на высоте примерно от шестидесяти до тысячи километров. Под действием солнечного излучения там образуется множество свободных электронов, и эта заряженная среда влияет на скорость радиоволн. Сигнал спутника приходит к приёмнику с задержкой, которую тот ошибочно принимает за увеличение дальности.

Это одна из крупнейших по величине ошибок спутниковой навигации: в неблагоприятных условиях она достигает десятков метров. Задержка непостоянна - она зависит от времени суток, солнечной активности, географической широты и угла, под которым сигнал проходит сквозь ионосферу. Днём и в периоды вспышек на Солнце влияние сильнее, ночью слабее, а у горизонта путь сигнала через ионосферу длиннее, чем в зените.

Важная особенность ионосферы в том, что её влияние зависит от частоты сигнала. Это даёт изящный способ борьбы: двухчастотный приёмник, принимающий сигнал на двух частотах, например L1 и L5, сравнивает задержки и напрямую вычисляет ионосферную поправку, почти полностью её устраняя. Одночастотный приёмник такой возможности лишён и опирается на приближённую модель, передаваемую в навигационном сообщении.

Ионосферную задержку компенсируют и внешними средствами. Системы дополнения SBAS, такие как WAAS и EGNOS, передают карты состояния ионосферы, а высокоточные методы RTK и PPP устраняют её за счёт поправок от базовых станций или глобальных моделей. Для массовых одночастотных приёмников остаточная ионосферная ошибка остаётся одним из главных ограничений точности.