Стаття

Отримано 22.12.2025

Доопрацьовано 06.01.2026

Прийнято 26.03.2026

Опубліковано 07.04.2026

Взято з Вип. 119, 2026

Сторінки 121 -131

Voronkov, O., Kukhar, M., & Masliy, L. (2026). METHODS OF COMPENSATION OF IONOSPHERIC DELAY OF GNSS SIGNALS: COMPARISON AND PROSPECTS OF APPLICATION. Automobile Roads and Road Construction, 119(1), 121-131. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2026-119-121-131

МЕТОДИ КОМПЕНСАЦІЇ ІОНОСФЕРНОЇ ЗАТРИМКИ GNSS-СИГНАЛІВ: ПОРІВНЯННЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ

Олексій Воронков Максим Кухар Любов Маслій

Метою статті є узагальнення, систематизація та порівняльний аналіз сучасних методів корекції іоносферних поправок у глобальних навігаційних супутникових системах (GNSS), визначення їх ефективності, особливостей застосування, переваг та недоліків, а також оцінювання можливостей компенсації іоносферної затримки у завданнях координатних визначень. Подано узагальнення результатів наукових досліджень щодо існуючих методів компенсації іоносферної затримки, серед яких найпоширенішими є емпіричні, математичні та комбіновані підходи. Особливу увагу приділено використанню карт глобального повного електронного вмісту GIM, показано, що такі карти дозволяють компенсувати до 90–95 % іоносферної затримки, тоді як регіональні моделі TEC, побудовані на основі щільних мереж локальних станцій, дають змогу підвищити точність позиціонування ще на 30–50 % завдяки високій просторово-часовій роздільності та адаптивності до локальних умов. Результати проведеного аналізу свідчать, що ефективність компенсації іоносферних затримок залежить від обраного методу, типу приймача та умов спостережень. Для завдань високоточного координатного забезпечення оптимальним є поєднання двочастотних спостережень з використанням регіональних моделей TEC або карт GIM IONEX, тоді як для оперативної навігації доцільно застосовувати математичні моделі часових рядів та системи супутникового доповнення SBAS. Отже, подальший розвиток методів моделювання іоносфери має бути спрямований на інтеграцію регіональних та глобальних іоносферних моделей із системами реального часу, що дозволить забезпечити стабільну та високу точність GNSS-позиціонування у широкому спектрі геодезичних і навігаційних завдань

GNSS-технології, похибки GNSS-вимірів, іоносфера Землі, іоносферна рефракція, глобальна іоносферна карта, регіональна модель ТЕС, супутникова геодезія, математична обробка геодезичних даних, складні системи

1. Yarosh, O., Yankiv-Vitkovska, L. (2024) Modern approaches to the analysis of ionospheric correction in GNSS measurements. Modern achievements in geodetic science and production. Issue II (48). Pp. 29–33. https://ena.lpnu.ua/items/8f8a178c-e6e1-4a4f-8870-b794d54c38dc [in Ukrainian].

2. Yankiv-Vitkovska, L., Dzhumann, B. (2020). Construction of a spatial-temporal model of the ionosphere parameter VTEC. Bulletin of the National Technical University «KPI». Series: Radio Engineering and Radio Apparatus Engineering. № 80. Pp. 21–28. [in Ukrainian].

3. Yankiv-Vitkovska, L. (2013). Methodology for determining ionosphere parameters in the network of satellite stations in western Ukraine. Space Science and Technology. Т. 19. №6. Рр. 47–52. [in Ukrainian].

4. Yarosh, O., Yankiv-Vitkovska, L. (2024) Modern approaches to reducing ionospheric correction in GNSS measurements. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference ‘Geforum-2024’, Lviv-Bryukhovychi. Lviv: Lviv Polytechnic Publishing House, pp. 141–142. [in Ukrainian].

5. Yankiv-Vitkovska, L., Savchuk, S., Pauchok, V., Matviichuk, Y., Bodnar, D. (2016) Recovery of the Spatial State of the Ionosphere Using Regular Definitions of the TEC Identifier at the Network of Continuously Operating GNSS Stations of Ukraine. Journal of Geodesy and Geomatics Engineering. Vol. 1(9). P. 37–48. https://doi.org/10.17265/2332-8223/2016.01.005 [in Ukrainian].

6. Bezsonov, E. (2015) Improvement of network methods and algorithms for assessing and accounting for ionospheric and tropospheric signal delays of global navigation satellite systems in precise positioning tasks: abstract of thesis ... Candidate of Technical Sciences: 05.12.17. Kharkiv National University of Radio Electronics. Kharkiv, 23 p. [in Ukrainian].

7. Yankiv-Vitkovska, L., Savchuk, S., Yanchuk, R. (2013) On determining ionosphere parameters at the RVNE GNSS station in real time. Bulletin of the National University of Water and Environmental Management. Series ‘Technical Sciences’. Issue 3(63). P. 308–315. [in Ukrainian].

8. Mohammed Mainul Hoque, Norbert Jakowski and Jens Berdermann (2018) Positioning performance of the NTCM model driven by GPS Klobuchar model parameters. J. Space Weather Space Clim. Volume 8, Article Number 20. P. 10. https://doi.org/10.1051/swsc/2018009

9. Lizunov, G., Korepanov, V., Lukenyuk, A., Pyankova, O., Fedorov, O. (2022) Space project ‘Iono-sat-Micro’: readiness for implementation. Space Science and Technology. № 6 (139). Pp. 3–11. https://doi.org/10.15407/knit2022.06.003 [in Ukrainian].

10. Yankiv-Vitkovska, L. (2012) Use of dual-frequency GNSS observations to determine ionosphere parameters. Geodesy, Cartography and Aerial Photography. №. 76. P. 19–28. https://doi.org/10.23939/istcgcap [in Ukrainian].

11. Bingbing Zhang, Jiqiang Niu, Wang Li, Yi Shen, Tangting Wu, Weifeng Yang, Wenping Deng (2021) A single station ionospheric empirical model using GPS-TEC observations based on nonlinear least square estimation method. Advances in Space Research. Volume 68. Issue 9. P. 3821–3834. https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.07.017

12. Mallika, L., Ratnam, D.V., Raman, S., Sivavaraprasad, G. (2020) Machine learning algorithm to forecast ionospheric time delays using global navigation satellite system observations. Acta Astronautica. № 173. P. 221–231.

13. Sandro Radicella, Nava, B. (2009) NeQuick model: Origin and evolution. Annals Of Geophysics. Vol. 52. № ¾. Рр. 417–422. https://doi.org/10.1109/ISAPE.2010.5696491

14. Bilitza, D. (2018) IRI the international standard for the ionosphere. Advances in Radio Science. № 16. P. 1–11.

15. Reznychenko, M., Bogomaz, O., Reznychenko, A., Kotov, D. (2024) Comparison of the IRI-2020 model predictions with the observations in the european-african longitudinal sector during the period of 1-9 february 2022. Information technologies: science, engineering, technology, education, health: abstracts of the 32nd International Scientific and Practical Conference MicroCAD–2024, Kharkiv: NTU ‘KhPI’. P. 1487. https://repository.kpi.kharkov.ua/items/8b1fd9c2-a63c-4b5c-8661-180b9c97be52

16. Yankiv-Vitkovska, L., Dzhuman, B. (2017) Constructing of regional model of ionosphere parameters. Geodesy, Cartography and Aerial photography. Volume 85. № 85. P. 27–35. https://doi.org/10.23939/istcgcap2017.01.027

17. Ren, X., Chen, J., Li, X., Zhang, X., Freeshah, M. (2019) Performance evaluation of real-time global ionospheric maps provided by different IGS analysis centersє GPS Solutions. № 23(4). P. 1–17.

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2026-119-121-131