ESTIMATIVA E ANÁLISE DE ÍNDICES DE IRREGULARIDADES DA IONOSFERA UTILIZANDO DADOS GPS DE REDES ATIVAS

As observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) são afetadas por erros sistemáticos devido aos elétrons livres presentes na ionosfera. O erro associado à ionosfera depende do Conteúdo Total de Elétrons (TEC – Total Electron Content), que é influenciado por diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. Os receptores GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) e Galileo de dupla frequência permitem calcular o erro que afeta as observáveis GNSS e o TEC. Com a taxa de variação do TEC (ROT – Rate of TEC) pode-se determinar índices que indicam irregularidades da ionosfera, permitindo assim fazer inferências sobre o comportamento da mesma. Atualmente é possível realizar estudos dessa natureza no Brasil, devido às diversas Redes Ativas disponíveis, tais como a RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) e a Rede GNSS Ativa do Estado de São Paulo. A pesquisa proposta visou à estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera, além de suprir as geociências de informações sobre o comportamento da ionosfera

ESTIMATIVA E ANÁLISE DE ÍNDICES DE IRREGULARIDADES DA IONOSFERA UTILIZANDO DADOS GPS DE REDES ATIVAS

As observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) são afetadas por erros sistemáticos devido aos elétrons livres presentes na ionosfera. O erro associado à ionosfera depende do Conteúdo Total de Elétrons (TEC – Total Electron Content), que é influenciado por diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. Os receptores GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) e Galileo de dupla frequência permitem calcular o erro que afeta as observáveis GNSS e o TEC. Com a taxa de variação do TEC (ROT – Rate of TEC) pode-se determinar índices que indicam irregularidades da ionosfera, permitindo assim fazer inferências sobre o comportamento da mesma. Atualmente é possível realizar estudos dessa natureza no Brasil, devido às diversas Redes Ativas disponíveis, tais como a RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) e a Rede GNSS Ativa do Estado de São Paulo. A pesquisa proposta visou à estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera, além de suprir as geociências de informações sobre o comportamento da ionosfera

PROGRAMA CIENTÍFICO PARA O MONITORAMENTO EM TEMPO REAL OU PÓS-PROCESSADO DAS IRREGULARIDADES IONOSFÉRICAS E CINTILAÇÃO DOS SINAIS GNSS

O Brasil é um dos países que mais sofrem os efeitos provocados pela ionosfera, principalmente os oriundos da Anomalia de Ionização Equatorial, irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS (Global Navigation Satellite System). Várias estratégias podem ser utilizadas para minimizar os efeitos, tais como: modelos ionosféricos, arquivos IONEX ou a combinação linear ion-free. 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. Neste contexto foi desenvolvido o programa científico denominado Ion_Index, com objetivo de estimar indicadores dos níveis de irregularidades da ionosfera e de cintilação dos sinais GNSS em tempo real ou pós-processado, utilizando a infraestrutura já existente de dados GNSS de redes ativas públicas, como a RBMC, a GNSS-SP e a CALIBRA, transformando assim estações GNSS em estações monitoras da camada ionosférica. Dessa forma é proporcionado um aumento na resolução espacial das informações sobre o comportamento da ionosfera na região brasileira, permitindo um melhor entendimento e contribuindo para o desenvolvimento ou aprimoramento de modelos de mitigação. Experimentos utilizando dados de ionossondas digitais e de receptores PolaRxS-PRO da Septentrio (fontes externas) comprovam a eficiência do programa

ESTIMATION AND ANALYSIS OF PROTECTION LEVELS FOR PRECISE APPROACH AT RIO DE JANEIRO INTERNATIONAL AIRPORT USING REAL TIME σVIG FOR EACH GPS AND GLONASS SATELLITE

Determinations of the vertical ionospheric gradient standard deviation (σvig) in real time to each Global Positioning System (GPS) and Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) satellite available in Ground-Based Augmentation System (GBAS) of the Rio de Janeiro International Airport (SBGL) were used in the estimates of Horizontal and Vertical Protection Level (HPL/VPL). For this purpose two software were developed: MoR_Ion_RT (real time ionospheric threat assessment for GBAS in Brazil) and SBGL_PL (calculation of SBGL HPL/VPL), whose methods and equations are presented in this paper. Since such determinations transmit the real ionospheric condition at the time of an approaching aircraft, they also allow performing the screening of the data, based on the Conterminous United States (CONUS) Threat Model threshold. Experiments carried out indicate that it is possible to attend CAT-I during the autumn (most affected season) at SBGL using GPS or GLONASS satellites, provided that the restrictions established by a temporal ionospheric threat model developed for the region are applied (avoid satellites with elevations between 10° and 37°). It was also found that the use of GLONASS in conjunction with GPS satellites makes it possible to meet CAT-III Horizontal and Vertical Alert Limit (HAL/VAL), since it has a better geometric configuration

PROGRAMA CIENTÍFICO PARA O MONITORAMENTO EM TEMPO REAL OU PÓS-PROCESSADO DAS IRREGULARIDADES IONOSFÉRICAS E CINTILAÇÃO DOS SINAIS GNSS

O Brasil é um dos países que mais sofrem os efeitos provocados pela ionosfera, principalmente os oriundos da Anomalia de Ionização Equatorial, irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS (Global Navigation Satellite System). Várias estratégias podem ser utilizadas para minimizar os efeitos, tais como: modelos ionosféricos, arquivos IONEX ou a combinação linear ion-free. 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. Neste contexto foi desenvolvido o programa científico denominado Ion_Index, com objetivo de estimar indicadores dos níveis de irregularidades da ionosfera e de cintilação dos sinais GNSS em tempo real ou pós-processado, utilizando a infraestrutura já existente de dados GNSS de redes ativas públicas, como a RBMC, a GNSS-SP e a CALIBRA, transformando assim estações GNSS em estações monitoras da camada ionosférica. Dessa forma é proporcionado um aumento na resolução espacial das informações sobre o comportamento da ionosfera na região brasileira, permitindo um melhor entendimento e contribuindo para o desenvolvimento ou aprimoramento de modelos de mitigação. Experimentos utilizando dados de ionossondas digitais e de receptores PolaRxS-PRO da Septentrio (fontes externas) comprovam a eficiência do program

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

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...Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera utilizando dados GPS de redes ativas

Observable GNSS (Global Navigation Satellite System) are affected by systematic errors due to free electrons present in the ionosphere. The error associated with the ionosphere depends on the Total Electron Content (TEC), which is influenced by several variables: solar cycle, season, local time, geomagnetic activity and geographic location. The GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) and Galileo dual frequency receivers allow the calculation of the error that affects the GNSS observables and the TEC. Using the rate of change of TEC (ROT - Rate of TEC) indices that indicate irregularities of the ionosphere can be determined, allowing inferences about its behavior. Currently it is possible to perform such studies in Brazil, due to the several Active Networks available, such as RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) and GNSS Active Network of São Paulo. The proposed research aimed at estimating and analysing of indexes of irregularities of the ionosphere, besides supplying the geosciences of information about the behavior of the ionosphere

Estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera utilizando dados GPS de redes ativas

As observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) são afetadas por erros sistemáticos devido aos elétrons livres presentes na ionosfera. O erro associado à ionosfera depende do Conteúdo Total de Elétrons (TEC - Total Electron Content), que é influenciado por diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. Os receptores GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) e Galileo de dupla frequência permitem calcular o erro que afeta as observáveis GNSS e o TEC. Com a taxa de variação do TEC (ROT - Rate of TEC) pode-se determinar índices que indicam irregularidades da ionosfera, permitindo assim fazer inferências sobre o comportamento da mesma. Atualmente é possível realizar estudos dessa natureza no Brasil, devido às diversas Redes Ativas disponíveis, tais como a RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) e a Rede GNSS Ativa do Estado de São Paulo. A pesquisa proposta visou à estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera, além de suprir as geociências de informações sobre o comportamento da ionosfera

PROGRAMA CIENTÍFICO PARA O MONITORAMENTO EM TEMPO REAL OU PÓS-PROCESSADO DAS IRREGULARIDADES IONOSFÉRICAS E CINTILAÇÃO DOS SINAIS GNSS

O Brasil é um dos países que mais sofrem os efeitos provocados pela ionosfera, principalmente os oriundos da Anomalia de Ionização Equatorial, irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS (Global Navigation Satellite System). Várias estratégias podem ser utilizadas para minimizar os efeitos, tais como: modelos ionosféricos, arquivos IONEX ou a combinação linear ion-free. 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. Neste contexto foi desenvolvido o programa científico denominado Ion_Index, com objetivo de estimar indicadores dos níveis de irregularidades da ionosfera e de cintilação dos sinais GNSS em tempo real ou pós-processado, utilizando a infraestrutura já existente de dados GNSS de redes ativas públicas, como a RBMC, a GNSS-SP e a CALIBRA, transformando assim estações GNSS em estações monitoras da camada ionosférica. Dessa forma é proporcionado um aumento na resolução espacial das informações sobre o comportamento da ionosfera na região brasileira, permitindo um melhor entendimento e contribuindo para o desenvolvimento ou aprimoramento de modelos de mitigação. Experimentos utilizando dados de ionossondas digitais e de receptores PolaRxS-PRO da Septentrio (fontes externas) comprovam a eficiência do program