Мониторинг состояния ионосферы Земли группировкой малых спутников

Существующие радиолокационные средства исследования ионосферы и ионозонды позволяют проводить лишь локальную диагностику ионосферы. Создание достаточно плотной сети традиционных средств радиозондирования ионосферы весьма сложно и дорого. Использование группировок низкоорбитальных спутников в задачах радиотомографии ионосферы является на сегодняшний день перспективным направлением исследования ионосферы, позволяющим получать оперативную информацию о её состоянии. Требуется разработка новых, высокопроизводительных методов и средств для решения задач этого класса. В статье рассматривается подход по реконструкции вертикального распределения электронной концентрации в ионосфере путём обработки радиосигналов спутник-спутник. Определён облик перспективной орбитальной группировки малых спутников, позволяющей получать сечения электронной концентрации ионосферы в плоскости орбиты. Установлено, что задачу 2D-реконструкции вертикального распределения электронной концентрации в кольцевом слое ионосферы можно решить за период обращения спутников группировки, количество спутников в которой составляет от 5 до 7 в зависимости от высоты орбиты. Показано, что при увеличении количества аппаратов в группировке до объёмов, заполняющих орбиту, время реконструкции можно уменьшить до 10 минут. Показано, что задача сводится к малоракурсной томографической задаче с применением метода фильтрации свёрткой.