Minimum Solar Activity Period: Performance Improvement of the Relative Positioning

Abstract

In the relative positioning, even considering that part of the errors due to ionosphere iscanceled with the double-difference observations, strong ionospheric effects can occurin maximum solar activity period. However, in minimum solar activity period, theionospheric effects decrease significantly and therefore an improvement of the relativepositioning performance takes place. In this paper we aim at showing thatimprovement for the scientific and GPS community users. So, have been experimentsby using GPS data of two stations of the Brazilian Network for Continuous Monitoringof GPS, forming a baseline of 430 km. The processing were use accomplished withinterval of two hours, and only L1 carrier data have been used. The analysis of theobtained results has been carried out from the discrepancies between the “true”coordinates and corresponding ones obtained in the processing. In maximum solaractivity period the discrepancy value reached 25 m. On the other hand, in minimumsolar activity period, the discrepancy value reached 5,5 m. It is important to emphasizethat the majority of the discrepancy values didn’t exceed 0,50 m, and in some casesonly reached 0,10 m. This shows the increase of application possibilities of the relativepositioning using single-frequency GPS receivers in minimum solar activity period.No posicionamento relativo, mesmo considerando que a dupla diferença dasobserváveis GPS elimina parte dos erros devido à ionosfera, intensos efeitosionosféricos podem ocorrer no período de máxima atividade solar. No entanto,no período de mínima atividade, os efeitos ionosféricos se tornam mínimos,fazendo com que ocorra uma melhora significativa no desempenho doposicionamento relativo. Visando quantificar esta melhora para a comunidadecientífica e usuária do GPS, foram realizados experimentos com dados GPSde duas estações da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo, formandouma linha de base de 430 km. O processamento foi realizado com intervalo deduas horas, abrangendo o período de 24 horas e somente dados da portadoraL1 foram utilizados. A análise dos resultados foi realizada a partir dasdiscrepâncias das coordenadas consideradas verdadeiras com as estimadas noprocessamento. No período de máxima atividade solar, as discrepânciasplanimétricas e altimétricas chegaram a atingir 25 m. No entanto, no períodode mínima atividade o valor máximo foi de 5,5 m. Vale salientar que, namaioria dos casos, os erros não ultrapassaram 0,50 m, sendo que algumasvezes foi de apenas 0,10 m. Isto evidencia o aumento da possibilidade deaplicações do posicionamento relativo com receptores GPS de simplesfreqüência em períodos de mínima atividade solar