Тропосферная задержка

Тропосферная задержка - это замедление навигационного сигнала в тропосфере, нижнем слое атмосферы, где сосредоточены воздух, влага и погода. В отличие от ионосферы, здесь на сигнал влияют не свободные электроны, а плотность газа и содержание водяного пара. Проходя через этот слой, радиоволна движется чуть медленнее, чем в вакууме, и приёмник воспринимает это как небольшое увеличение дальности.

Задержку принято делить на две части. Сухая составляющая связана с давлением и плотностью воздуха, она крупнее по величине, но хорошо предсказуема и точно описывается стандартными моделями атмосферы. Влажная составляющая зависит от содержания водяного пара, она меньше, но капризнее: влажность быстро меняется и плохо поддаётся прогнозу, поэтому именно влажная часть даёт основную остаточную ошибку.

В отличие от ионосферной задержки, тропосферная почти не зависит от частоты сигнала, поэтому приём на двух частотах здесь не помогает. Бороться с ней приходится моделями: приёмник оценивает задержку по углу возвышения спутника, высоте над уровнем моря и параметрам атмосферы. У горизонта путь сигнала через тропосферу длиннее, и задержка заметно больше, чем для спутника в зените.

Для большинства бытовых применений остаточная тропосферная ошибка невелика и составляет доли метра. Но в высокоточной геодезии, при работе RTK и PPP, она становится значимой, и её оценивают отдельно, иногда вынося неизвестную влажную задержку в число вычисляемых параметров. Любопытно, что навигационные данные о тропосфере используют и в метеорологии для оценки содержания водяного пара в атмосфере.