Метрологическое обеспечение и стандартизация ионосферных, магнитных и гелиогеофизических наблюдений

Метрологическое обеспечение ионосферных наблюдений

С каждым годом мониторинг ионосферы приобретает всё большую актуальность. Ионосферные наблюдения используется для контроля состояния верхней атмосферы, прогнозирования основных характеристик ионосферы. Необходимость качественного мониторинга ионосферы определяется все более возрастающими потребностями при техническом обеспечении связи (практически во всех диапазонах), функционировании загоризонтных и надгоризонтных радарных систем, навигации с использованием глобальных навигационных систем, предупреждения государственных структур, корпораций и населения об опасных гелиогеофизических явлениях (ОГЯ).

Метрологическое обеспечение ионосферных наблюдений

Повышение достоверности выдачи прогнозов об ОГЯ потребителям напрямую связано с качеством метрологического обеспечения ионосферных наблюдений. В связи с этим, необходимым условием развития прогнозов ОГЯ является достижение требуемой точности, достоверности и сопоставимости результатов измерений при выполнении наблюдений за состоянием ионосферы.

Метрологическое обеспечение ионосферных наблюдений

Под метрологическим обеспечением ионосферных наблюдений понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений, применяемых на ионосферной сети наблюдений.

Цели метрологического обеспечения ионосферных наблюдений:

Примечание. Основной тенденцией в развитии  современного метрологического обеспечения является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задаче обеспечения качества измерений. Качество измерений понятие более широкое, чем точность измерений. Оно характеризует совокупность свойств СИ, обеспечивающих получение в установленный срок результатов измерений с требуемыми точностью (размером допускаемых погрешностей), достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью.

Научная основа метрологического обеспечения ионосферных наблюдений

Научной основой метрологического обеспечения ионосферных наблюдений является метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Организационная основа метрологического обеспечения ионосферных наблюдений:

Технические средства ионосферной сети наблюдений:

Система обеспечения единства измерений в области ионосферных наблюдений

Система обеспечения единства измерений в области ионосферных наблюдений представляет собой комплекс установленных стандартами взаимосвязанных правил, положений, требований и норм, определяющих организацию и методику проведения работ по оценке и обеспечению точности измерений характеристик ионосферы.

Характеристики ионосферы, входящие в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений

Таблица 1. Выписка из перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений в области гидрометеорологии и смежных с ней областях (в части ионосферных наблюдений) (Приказ министерства природных ресурсов и экологии РФ от 07.12.12 №424)
№ п/п Измерения Обязательные метрологические требования к измерениям
Диапазон измерений Предельно допустимая погрешность или неопределенность
Основные измерения при осуществлении деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях
36 Измерение максимальной частоты волны, отражающейся от слоя F2 ионосферы 1÷20 МГц Δ = ±0,2 МГц
37 Измерения полного содержания электронов в ионосфере 1016÷1018 м-2 Δ = ±2·1016 м-2

 

Публикации по теме

  1. РД 52.26.817.2015. Руководство по ионосферным, магнитным и гелиогеофизическим наблюдениям. Часть1. Ионосферные наблюдения – Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2015.
  2. Минлигареев В.Т., Качановский Ю.М., Паньшин Е.А., Алексеева А.В. Испытания в целях утверждения типа средств измерений для наблюдения параметров ионосферы методом низкоорбитальной радиотомографии //Сборник трудов Третьей международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы создания космических систем дистанционного зондирования Земли».- М: ОАО «Корпорация ВНИИЭМ» , 2015.- С.128-130.
  3. Патент на программу ЭВМ № 2014619610. Программа автоматизированной поверки станций вертикального радиозондирования ионосферы наземных «Парус-А»/ В.Т. Минлигареев, Е.А. Паньшин, А.А. Важенин; Ин-т прикладной геофизики им. ак. Е.К. Федорова.
  4. Лапшин, В. Б., Минлигареев, В.Т., Паньшин, Е.А. Нормативное и метрологическое обеспечение гелиогеофизических наблюдений [Электронный ресурс]/В. Б. Лапшин,В.Т. Минлигареев, Е.А. Паньшин // Гелиогеофизические исследования: научный электронный журн., 2012. - № 1. - С. 70 - 74. URL: http://vestnik.geospace.ru.
  5. Минлигареев, В.Т., Паньшин, Е.А. Анализ метрологического обеспечения ионосферных наблюдений в целях улучшения функционирования систем управления, связи и навигации [Электронный ресурс]/В.Т. Минлигареев, Е.А. Паньшин// Гелиогеофизические исследования: научный электронный журн. 2012. - №1. -С. 75 - 80. URL: http://vestnik.geospace.ru.
  6. Совершенствование метрологического обеспечения ионосферных наблюдений для эффективного функционирования систем управления, связи и навигации [Текст]/Минлигареев, В.Т., Лапшин, В.Б., Паньшин, Е.А., Доренский,С.В. // Известия ЮФУ. Технические науки. Тем. вып. Перспективные системы и задачи управления. – Таганрог,2012. -№ 3(128). -С.107-113.
  7. Проблемы метрологического обеспечения гелиогеофизических наблюдений [Текст] /Минлигареев, В.Т., Сыроешкин, А.В., Паньшин, Е.А., Доренский, С.В. // Труды II Всероссийской научной конференции «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды».- Спб: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2012. - т.1. - С. 225-231.
  8. Минлигареев, В.Т., Паньшин, Е.А., Чурилов, С.Н. Проведение испытаний в целях утверждения типа ионозондов «Парус-А» [Электронный ресурс]/В.Т. Минлигареев, Е.А. ПаньшинС.Н.Чурилов // Гелиогеофизические исследования: научный электронный журн. - 2012. - №2. - С. 40-46. URL: http://vestnik.geospace.ru.
  9. Лапшин, В.Б., Минлигареев, В.Т., Сыроешкин, А.В. Особенности нормативного и метрологического обеспечения гелиогеофизических наблюдений [Электронный ресурс]/В.Б. Лапшин, В.Т. Минлигареев, А.В. Сыроешкин // Гелиогеофизические исследования: научный электронный журн. - 2013. - №1. - С. 77 - 86. URL: http://vestnik.geospace.ru.
  10. Минлигареев, В.Т. Описание типа станций вертикального радиозондирования ионосферы наземных «Парус-А» [Электронный ресурс]/В.Т. Минлигареев// Гелиогеофизические исследования: научный электронный журн. - 2013. - №3.-С.71-76.URL: http://vestnik.geospace.ru.
  11. Ионосфера Земли. Термины и определения [Текст]: СТП 52.26.001 - 2012. - Введ. 2013-01-01. - Обнинск: ВНИИГМИ - МЦД, 2012 - 32 с.
  12. Минлигареев, В.Т. Метрологическое обеспечение ионосферных, магнитных и гелиогеофизических наблюдений [Текст]/В.Т. Минлигареев // Мир измерений. -2013. - № 2. -С. 17 - 23.
  13. Минлигареев, В.Т. Ионозонды вертикального зонирования: аналитический обзор [Текст]/ В.Т. Минлигареев// Мир измерений. - 2013. - № 2. –c. 54 - 60.
  14. Минлигареев, В.Т., Солонецкий, Ю.Г., Паньшин, Е.А. Проведение испытаний в целях утверждения типа станций вертикального радиозондирования ионосферы [Текст] / Минлигареев, В.Т., Солонецкий, Ю.Г., Паньшин, Е.А. // Сб. материалов Восьмой Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления».-Таганрог, 2013.-С.151-157.
  15. Минлигареев, В.Т., Паньшин, Е.А., Пронин, А.Н. Метрологическое обеспечение ионосферных наблюдений [Текст]/В.Т. Минлигареев, Е.А. Паньшин, А.Н. Пронин // Сборник трудов XXVIII Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред» 16-17 апреля 2013 г.- Спб: ВКА имени А.Ф. Можайского , 2013.-Вып.10, т.2. - С.278-290.
  16. Минлигареев В.Т., Паньшин Е.А., Штырков А.Ю. Обеспечение единства измерений  на государственной наблюдательной сети в целях предупреждения опасных гелиогеофизических явлений [Текст] / В.Т. Минлигареев, Е.А.Паньшин, А.Ю. Штырков // Сб. материалов девятой Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления». - Таганрог, 2014. - С.513-525.
  17. Современное состояние метрологического обеспечения ионосферных, магнитных и гелиогеофизических наблюдений государственной наблюдательной сети [Электронный ресурс]/ В.Т. Минлигареев, А.В. Алексеева, Ю.М. Качановский, В.Л. Кравченок, Е.А. Паньшин.// Гелиогеофизические исследования: научный электронный журнал, 2018. - № 20. - С. 66 - 70. URL: http://vestnik.geospace.ru. (дата обращения: 31.12.2017).
  18. Качановский Ю.М., Алексеева А.В., Минлигареев В.Т., Паньшин Е.А., Репин А.Ю. Метрологическое обеспечение ионосферных, магнитных и гелиогеофизических наблюдений государственной наблюдательной сети [Текст]/ Качановский Ю.М., Алексеева А.В. и др.// Материалы конференции “ХII Всероссийская научно-техническая конференция «Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в Российской Федерации», 13-15 ноября 2018 г.”.- пос. Поведники, Московской обл., 2018. - С. 68-71.