ПНИПУ: магнитные бури способны снижать точность спутниковой навигации на Земле

Экстремальные магнитные бури способны заметно снижать точность спутниковой навигации по всей планете. К такому выводу пришел ученый Пермского Политеха, который впервые провел глобальный анализ работы почти 300 навигационных станций во время одной из самых мощных геомагнитных бурь. Результаты исследования опубликованы в журнале "Геодезия и картография". Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.

Во время солнечных вспышек в космос выбрасываются потоки заряженных частиц. Достигнув Земли через один-два дня, они вызывают геомагнитные бури, которые нарушают структуру ионосферы. В результате радиосигналы от спутников начинают распространяться с дополнительными задержками и искажениями, что ухудшает определение координат.

Исследователь ПНИПУ проанализировал данные почти 300 стационарных навигационных станций, используемых для высокоточного позиционирования в геодезии и строительстве. Работа таких станций особенно важна, поскольку они позволяют определять координаты с точностью до сантиметров.

Сравнение данных, полученных во время экстремальной магнитной бури и в период спокойной космической погоды, показало, что в двухмерном режиме навигации точность определения координат снижается примерно на 14%. При этом непредсказуемость ошибок возрастает на 33–50%, из-за чего положение объекта начинает определяться менее стабильно.

"Для обычного пользователя это означает, что навигатор может показывать разные точки местоположения и более хаотично менять их положение. Обычно такие ошибки составляют несколько метров, но могут привести к тому, что система укажет не тот подъезд или другую сторону улицы", — пояснил научный сотрудник кафедры "Маркшейдерское дело, геодезия и геоинформационные системы" ПНИПУ Антон Тютюков.

Еще сильнее геомагнитные бури влияют на профессиональные измерения. Ошибка определения высоты во время бури возрастает примерно на 20%, а общая погрешность позиционирования увеличивается в среднем на 23,5%, достигая в отдельных случаях 50%. Для геодезистов и строителей такие отклонения могут быть критичны, поскольку речь идет уже не о метрах, а о сантиметрах, от которых зависит точность размещения фундаментов, колонн и других конструкций.

Исследование выявило и неожиданный эффект. Оказалось, что в спокойные дни крупные сбои координат наблюдаются на большем числе станций, чем во время магнитных бурь. Однако в периоды бурь средняя величина ошибки становится заметно выше. По мнению автора работы, глобальные возмущения магнитного поля могут изменять общую структуру помех и частично подавлять локальные источники ошибок.

Полученные результаты помогут специалистам точнее оценивать риски во время сильных магнитных бурь, а разработчикам навигационных систем — создавать алгоритмы, предупреждающие пользователей о возможном снижении точности спутникового позиционирования.