Monitoramento das irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS: em tempo real e pós-processado

Abstract

Ionosphere is one of the largest sources of systematic errors in positioning by GNSS (Global Navigation Satellite System), due to observables be affected by several ionospheric conditions resulting from changes of space weather. Brazil, located in the tropical region, is one of the countries that suffer the effects of the ionosphere, especially those from the Equatorial Ionization Anomaly (EIA), ionospheric irregularities and scintillation of GNSS signals. Develop new algorithms and enhance existing ones, in order to minimize the effects of the ionosphere, is one of the main goals of the Space Geodesy, due to increased solar activity in the triennium 2013-2014-2015. Several strategies can be used in order to minimize the ionospheric effects, either through ionospheric models, or from IONEX files as well as using the ion-free, unless each of these strategies with their respective levels of attenuation. Regarding the monitoring of the ionosphere the situation is different. The amount of instruments dedicated to the study of ionospheric layer is reduced in the Brazilian context. The few ionosondes, optical imagers and specialized geodetic receivers in providing ionosphere-related parameters throughout the territory are insufficient for monitoring and detailed analysis of ionospheric irregularities and scintillation. In this context was developed a scientific application (Ion_Index) in order to estimate indicators of irregularities levels of the ionosphere and scintillation of GNSS signals for the Brazilian territory in real time and post-processed using the existing infrastructure of active public networks of GNSS...

A ionosfera é uma das maiores fontes de erros sistemáticos no posicionamento pelo GNSS (Global Navigation Satellite System), devido às observáveis serem afetadas por diversas condições ionosféricas decorrentes de alterações do clima espacial. O Brasil, localizado na região tropical, é um dos países que mais sofrem os efeitos provocados pela ionosfera, principalmente os oriundos da Anomalia de Ionização Equatorial (AIE), irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS. Desenvolver novos algoritmos e aprimorar os já existentes, com o intuito de minimizar os efeitos da ionosfera, consiste em uma das principais vertentes da Geodésia Espacial, devido ao aumento das atividades solares no triênio 2013-2014-2015. Várias estratégias podem ser utilizadas com o intuito de minimizar os efeitos ionosféricos, seja por meio de modelos ionosféricos, ou a partir de arquivos IONEX, bem como, utilizando a ion-free, salvo cada uma dessas estratégias com os respectivos níveis de atenuação. Em se tratando do monitoramento da ionosfera a situação é diferente. A quantidade de instrumentos dedicados ao estudo da camada ionosférica é reduzida no âmbito brasileiro. As poucas ionossondas, imageadores ópticos e receptores geodésicos apropriados no fornecimento de parâmetros relacionados à ionosfera espalhados pelo território são insuficientes para o monitoramento e análises detalhadas das irregularidades e cintilações ionosféricas. Neste contexto foi desenvolvido um aplicativo científico (Ion_Index) com objetivo de estimar indicadores dos níveis de irregularidades da ionosfera e de cintilação dos sinais GNSS para o território brasileiro em tempo real e pós-processado, utilizando a infraestrutura já existente de dados GNSS...