ASSESSMENT OF NEUTRAL ATMOSPHERIC DELAY PREDICTIONS BASED ON THE TEMPORAL RESOLUTION OF AN ATMOSPHERIC MODEL

In Global Navigation Satellite Systems (GNSS), the effects of neutral atmosphere in electromagnetic signal propagation impacts directly on the quality of the final estimated position, leading to errors in the metric order. Using an atmospheric model is a good strategy to minimize these errors, because it becomes possible to obtain a neutral atmospheric delay with the same spatial and temporal resolution, taking into consideration particularities of the atmosphere treated by a numerical model. The regional model of the Center for Weather Forecasting and Climate Studies (CPTEC) used in this paper has a spatial resolution of 15 km and a temporal resolution of 3 hours. Usually, the delay prediction of 3 hours is interpolated in time to GNSS applications and this can influence the quality of the values obtained in each interpolated epoch. Higher temporal resolutions can lead to lower errors in the final position. In this paper, the quality of delay predictions is evaluated for this atmospheric model with resolutions of 6 and 3 hours. The estimated delay, derived from meteorological data in the same location as the geodetic data, is considered as “truth”. The temporal resolution of 3 hours shows better results than using 6 hours, particularly for the hydrostatic component in the initial prediction period, RMSE of 1.25 cm was reduced to 0.2 cm in NEIA station

AVALIAÇÃO ROBUSTA DA MODELAGEM NEUTROSFÉRICA SOBRE O TERRITÓRIO BRASILEIRO BASEADA EM MODELOS DE PREVISÃO NUMÉRICA DE TEMPO DA AMÉRICA DO SUL

O posicionamento com o sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) éatualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfícieterrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refraçãoque o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma dasmaiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso, que rebatida na direçãozenital é denominado atraso zenital neutrosférico (ZND), ou ainda atraso zenitaltroposférico (ZTD – Zenithal Tropospheric Delay). Esse atraso gera erros noposicionamento GNSS quando o mesmo não é devidamente modelado. Os modelosde Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para a modelagem doZND, pois como são alimentados diariamente por observações da atmosfera, osmesmos, geram previsões do ZND capazes de captar suas oscilações espaciais etemporais. No CPTEC/INPE são desenvolvidos e operacionalizados modelos de PNT globais e regionais, sendo os últimos dedicados ao melhor detalhamento sobrea América do Sul. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo quegera tais previsões com resolução espacial de 15 km e temporal de 3 horas, além deoutras versões que contemplam outras sofisticações. Para determinar o impactodessas melhorias na qualidade das previsões do ZND, o presente trabalho apresentauma avaliação robusta das versões disponibilizadas, utilizando como referência osvalores de ZND estimados a partir dos dados GNSS coletados pelas estações daRBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), levando em consideração: avariação sazonal, a continentalidade e a variação da altitude e latitude

Modelagem neutrosférica sobre a América do Sul baseada em PNT e assimilação de dados locais e robusta avaliação utilizando observações GNSS

O posicionamento com o GNSS (GNSS – Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso no mesmo, denominado Atraso Zenital Troposférico (em inglês, Zenithal Tropospheric Delay - ZTD). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS, quando não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para minimizar esse problema, pois geram previsões do ZTD em uma grade regular. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km. No entanto, na elaboração da atual versão não se utiliza o melhor banco de dados atmosféricos sobre a América do Sul, o que é possível de se obter...The positioning with the GNSS (GNSS - Global Navigation Satellite System) is the most used technique to obtain a location over terrestrial surface or close to it. After the effects generated by Ionosphere, the refraction that the signal suffers when it goes through the neutrosphere can be considered as one of the largest error sources in the signal, in which is generated a delay, called Zenithal Tropospheric Delay (ZTD). When the ZTD are not modeled, significant errors in the GNSS positioning are observed, Numerical Weather Prediction models are good alternatives to minimize this problem, because these models generate ZTD predictions in a regular grid. A process for the propose of generating ZTD predictions with 15 km of resolution is operational at CPTEC/INPE. However, in this version it is not utilized the best atmospheric data base over the region, which is possible to obtain with data... (Complete abstract click electronic access below

AVALIAÇÃO ROBUSTA DA MODELAGEM NEUTROSFÉRICA SOBRE O TERRITÓRIO BRASILEIRO BASEADA EM MODELOS DE PREVISÃO NUMÉRICA DE TEMPO DA AMÉRICA DO SUL

GNSS (GNSS - Global Navigation Satellite System) positioning is the most by used technique to obtain a location over terrestrial surface or close to it. After the effects generated by the ionosphere, the refraction that the signal suffers, when it goes through the neutrosphere, can be considered as one of the largest error sources in the signal, in which is generated a neutrospheric delay, also called Zenithal Tropospheric Delay (ZTD). When the ZTD is not modeled, significant errors in the GNSS positioning are observed. Numerical Weather Prediction models are good alternatives to obtain ZTD over South America, because they are fed daily by atmospheric observations and consequently they are able to capture the temporal and spatial oscillations of the ZTD values. In Brazil, a system is operating at CPTEC/INPE for the purpose of generating such forecasts with spatial resolution of 15 km and temporal of 3 hours. In order to assess the impact of the recent improvements in the quality of ZTD predictions, a robust evaluation of the ZTD predictions was performed, taking into consideration several analyses in the Brazilian territory, in which ZTD values obtained from GPS data collected by the RBMC stations were used as reference, considering the evaluation: seasonal, the continentality, altitude and latitude variation.O posicionamento com o sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso, que rebatida na direção zenital é denominado atraso zenital neutrosférico (ZND), ou ainda atraso zenital troposférico (ZTD - Zenithal Tropospheric Delay). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS quando o mesmo não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para a modelagem do ZND, pois como são alimentados diariamente por observações da atmosfera, os mesmos, geram previsões do ZND capazes de captar suas oscilações espaciais e temporais. No CPTEC/INPE são desenvolvidos e operacionalizados modelos de PNT globais e regionais, sendo os últimos dedicados ao melhor detalhamento sobre a América do Sul. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km e temporal de 3 horas, além de outras versões que contemplam outras sofisticações. Para determinar o impacto dessas melhorias na qualidade das previsões do ZND, o presente trabalho apresenta uma avaliação robusta das versões disponibilizadas, utilizando como referência os valores de ZND estimados a partir dos dados GNSS coletados pelas estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), levando em consideração: a variação sazonal, a continentalidade e a variação da altitude e latitude.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

AVALIAÇÃO ROBUSTA DA MODELAGEM NEUTROSFÉRICA SOBRE O TERRITÓRIO BRASILEIRO BASEADA EM MODELOS DE PREVISÃO NUMÉRICA DE TEMPO DA AMÉRICA DO SUL

O posicionamento com o sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) é atualmente a técnica mais utilizada para se obter a localização sobre a superfície terrestre ou próxima a essa. Depois dos efeitos causados pela ionosfera, a refração que o sinal sofre ao ultrapassar a neutrosfera pode ser considerada como uma das maiores fontes de erro no sinal, a qual gera um atraso, que rebatida na direção zenital é denominado atraso zenital neutrosférico (ZND), ou ainda atraso zenital troposférico (ZTD - Zenithal Tropospheric Delay). Esse atraso gera erros no posicionamento GNSS quando o mesmo não é devidamente modelado. Os modelos de Previsão Numérica de Tempo (PNT) são boas alternativas para a modelagem do ZND, pois como são alimentados diariamente por observações da atmosfera, os mesmos, geram previsões do ZND capazes de captar suas oscilações espaciais e temporais. No CPTEC/INPE são desenvolvidos e operacionalizados modelos de PNT globais e regionais, sendo os últimos dedicados ao melhor detalhamento sobre a América do Sul. No Brasil está operacional no CPTEC/INPE um processo que gera tais previsões com resolução espacial de 15 km e temporal de 3 horas, além de outras versões que contemplam outras sofisticações. Para determinar o impacto dessas melhorias na qualidade das previsões do ZND, o presente trabalho apresenta uma avaliação robusta das versões disponibilizadas, utilizando como referência os valores de ZND estimados a partir dos dados GNSS coletados pelas estações da RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo), levando em consideração: a variação sazonal, a continentalidade e a variação da altitude e latitude