Автор: 
Ионосфера — это верхний слой геокосмического пространства, насыщенный электронами и положительными ионами. Скопления микрочастиц фиксируется примерно на высоте от 55 до 1000 км. Высокая плотность частиц препятствует распространению радиосигналов навигационных спутниковых систем и оказывает замедление на прохождение сигнала в пространстве. Затруднительным представляется моделирование верхнего слоя атмосферы, поскольку сложно детально скорректировать скопление микрочастиц. Концентрация зависит от времени суток, года и солнечной активности.
Сгущение частиц создаёт проблему при проведении научных исследований и точному вычислению расположения спутников на орбите земли. Ранее разрабатывались различные способы создания моделей ионосферы Земли. Предшествующей конфигурацией стала международная модель ионосферы IRI. Это справочная модель, выявляющая закономерные взаимодействия между входными и выходными показателями статистического анализа. К сожалению, у IRI присутствует недостаток — она использует упрощённый охват анализа показателей научных наблюдений.
Новую модель ионосферы Земли разработали немецкие учёные. Модель отличается более точной степенью расчётов плотности частиц. Благодаря накопленному объёму расчётов и введению методов машинного обучения стало возможным выявлять цикличности при анализе сложных взаимосвязей. В основе разработанной модели верхнего слоя атмосферы Земли использовали нейросеть и показатели параметров 19-летнего анализа спутниковых систем. Учёные выявляли концентрацию частиц с помощью спутников, задействованных в варьирующихся диапазонах высот ионосферы, учитывая местное время. Результаты работы представлены в журнале Scientific Reports. Тестирование новой модели было проведено тремя независимыми спутниковыми исследованиями.
Новая модель поможет глубже и детальнее изучить природу конкретных явлений космической погоды, а также воссоздать ионосферу в научных и коммерческих целях. Перспективным исследовательским направлением может стать изучение распространения волн и формирование долгосрочной реконструкции модели верхнего слоя атмосферы Земли. Применение нейросетей в исследовании геокосмического пространства демонстрирует возможный научный потенциал модели ионосферы для систем связи и навигации.
