Влияние геомагнитных бурь на точность навигации

В 2025 году в мире насчитывалось свыше 6 миллиардов устройств с поддержкой GPS (ГНСС США), включая смартфоны, навигаторы и системы в строительной технике. Однако вся эта инфраструктура уязвима к экстремальным геомагнитным бурям. Во время таких событий навигация может давать сбои по всей планете.

Антон Тютюков, учёный из Пермского национального исследовательского политехнического университета, изучал, как геомагнитные бури могут влиять на точность навигации. Результаты исследования, опубликованные в журнале «Геодезия и картография», помогут специалистам точнее прогнозировать риски и корректировать работу оборудования. Об этом сообщило издание CNews. По его данным, в такие периоды ошибка может достигать 50%, что особенно критично для геодезистов, строителей и других специалистов, зависящих от точных координат.

В обычных навигаторах, таких как мобильные приложения, карта отображает только широту и долготу. Однако во время геомагнитной бури точность координат снижается на 14%, а непредсказуемость их определения возрастает на 33–50%. Это означает, что навигатор может показывать самые разные места, и его показания становятся более хаотичными. Хотя ошибка редко превышает десяток метров, этого достаточно, чтобы вы оказались не у нужного подъезда или на другой стороне улицы.

Как отмечает ТАСС, для геодезистов и строителей важна не только горизонтальная, но и вертикальная точность. Во время геомагнитной бури ошибки в определении высоты могут достигать 20%. Это критично для задач, требующих высокой точности, таких как заливка фундамента или монтаж перекрытий. Общая ошибка навигации на плане увеличивается в среднем на 23,5%, а её разброс может достигать 50%. Такие погрешности могут привести к смещению точек на десятки сантиметров, что недопустимо при строительстве и мониторинге объектов.

Тютюков отметил интересный эффект: в спокойные дни сбои в определении координат происходят чаще, чем во время геомагнитных бурь. Однако средняя величина ошибки позиционирования в дни бурь выше. Это может быть связано с тем, что глобальное возмущение геомагнитного поля влияет на общую статистику помех, заглушая локальные источники ошибок.

Особенно сильные магнитные бури, способные нарушить работу техники, учёные называют бурями класса G5. Такие бури происходят всего несколько раз за 11-летний солнечный цикл, и сейчас мы находимся в 25-м цикле, который, по прогнозам, будет более активным, чем предыдущие.

Ранее исследователи изучали в основном влияние геомагнитных бурь на движущиеся объекты, такие как автомобили и самолёты. Влияние бурь на работу базовых станций, обеспечивающих высокую точность для геодезистов и строителей, оставалось малоизученным. Тютюков исследовал данные почти 300 навигационных станций по всему миру, сравнивая их работу во время экстремальной геомагнитной бури и в спокойную погоду. В результате он получил точные количественные оценки влияния бурь на навигацию. Его исследования помогут в планировании работы спутникового позиционирования в условиях сильных геомагнитных бурь, а разработчики навигационных систем смогут создавать алгоритмы для предупреждения о снижении точности.

Результаты исследования полезны для геодезистов, строителей и маркшейдеров, которые смогут точнее планировать работу спутникового позиционирования во время бурь класса G5.