Medium Scale Traveling Ionospheric Disturbances detection over Poland by real-time monitoring service

• Autorzy: Krukowska M. , Stępniak K. , Paziewski J.

Warianty tytułu

PL

Serwis czasu rzeczywistego do detekcji średnioskalowych zaburzeń jonosferycznych nad Polską

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nowadays, satellite navigation is widely used tool in transportation and logistics. This is a very efficient and precise tool that is a base for growing number of logistic services. However, satellite navigation may disrupted by several error sources and therefore endangering these logistic services. The present study is concentrated on new real-time monitoring service of Medium Scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID). Neglecting MSTIDs in Global Navigation Satellite Systems (GNSS) measurements can introduce errors which impend the right carrier phase ambiguity fixing under any GNSS technique and the corresponding accurate navigation. Therefore, it is important to create service which can warn GNSS users about MSTID occurrence. In order to easily indicate MSTID without the need of local network, the Single Receiver Medium Scale Travelling Ionospheric Disturbance (SRMTID) was applied. The presented monitoring system has been developed at the University of Warmia and Mazury in Olsztyn in MATLAB programing environment. The service is based on real-time SRMTID calculation. It is shown that the new service is capable to detect MSTID appearance, thus can be regarded as the reliable source of information about ionosphere activity.

PL

Nawigacja satelitarna jest obecnie jednym z podstawowych narzędzi wykorzystywanych w transporcie oraz logistyce, jednocześnie staje się ona podstawą dla coraz większej liczby usług logistycznych. Jednakże jest wiele źródeł błędów, które mogą zaburzać lub uniemożliwiać proces nawigacji satelitarnej, a więc negatywnie wpływać na jakość usług związanych z logistyką i transportem. Niniejsze opracowanie koncentruje się na nowym serwisie monitorowania średnioskalowych zaburzeń jonosferycznych działającym w czasie rzeczywistym. Zaniedbywanie tych zaburzeń w pozycjonowaniu może wprowadzić błędy, które wpłyną na właściwe rozwiązanie nieoznaczoności i tym samym na dokładność i niezawodność nawigacji. Dlatego ważne jest zbudowanie serwisu, który ostrzegałby użytkownika o ich występowaniu. Do ich wykrywania może służyć indeks SRTID (ang.: Single Receiver Medium Skale Trawelling Ionospheric disturbance), który zostaje obliczony na podstawie dwuczęstotliwościowych danych fazowych. Prezentowany serwis jest rozwijany na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie, w środowisku MATLAB. Serwis jest oparty na obliczaniu w czasie rzeczywistym indeksu SRMTID. W pracy pokazano, że może on stanowić wiarygodne źródło informacji o jonosferze.

Słowa kluczowe

EN

GNSS; MSTID; SRMTID

PL

GNSS; średnioskalowe zaburzenia jonosferyczne; SRMTID

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 4550--4555, CD6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Krukowska M.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Geodesy and Land Management

autor

Stępniak K.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Geodesy and Land Management

autor

Paziewski J.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Geodesy and Land Management

Bibliografia

• [1] Afraimovich E. L., Kosogorov E. A., Lesyuta O. S., Yakovets A. F. and Ushakov I. I. Geomagnetic control of the spectrum of traveling ionospheric disturbances based on data from a global GPS net-work, Annales Geophysicae, Vol 19, pp. 723–731, 2001.
• [2] Afraimovich E. L., Edemskiy I. K., Voeykov S. V., Yasyukevich Y. V. and Zhivetiev I. V.The first GPS-TEC imaging of the space structure of MS wave packets excited by the solar terminator, Annales Geophysicae, Vol 27, pp. 1521– 1525, 2009a.
• [3] Afraimovich E. L., Edemskiy I. K., Leonovich A. S., Leonovich L. A., Voeykov S. V. and Yasyu-kevich Y. V. MHD nature of nighttime MSTIDs excited by solar terminator, Geophysical Research Letters, Vol 36, p. L15106, 2009b
• [4] Dettmering D., Weber G., Bruyninx C., v. d. Marel H., Gurtner W., Torres J. and Caporali A. Real-Time GNSS in Routine EPN Operations. Concept, 2006.
• [5] Hernandez-Pajares M., Juan J.M., Sanz J. and Colombo O.L. Tomographic modeling of GNSS ionospheric corrections: Assessment and real-time application, Proceedings of the 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2001), Salt Lake City, UT, September 2001, pp. 2507–2515, 2001.
• [6] Hernandez-Pajares M., Juan J.M. and Sanz J. Real time MSTIDs modelling and application to improve the precise GPS and GALILEO navigation, Proceedings of the 19th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2006), Fort Worth, TX, September 2006, pp. 1358–1368, 2006a.
• [7] Hernandez-Pajares M., Juan J.M. and Sanz J. Medium-scale travelling ionospheric disturbances affecting GPS measurements: Spatial and temporal analysis, Journal Of Geophysical Research, Vol 111, A07S11, 2006b.
• [8] Hunsucker R. Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: A review, Re-views of Geophysics, Vol 20(2), pp. 293–315, 1982.
• [9] Otsuka Y., Suzuki K., Nakagawa S., Nishioka M., Shiokawa K. and Tsugawa T. GPS observations of medium-scale traveling ionospheric disturbances over Europe, Annales Geophisicae, Vol 31, pp. 163–172, 2013.
• [10] Tsugawa T., Kotake N., Otsuka Y and Saito A. Medium-scale traveling ionospheric disturbances observed by GPS receiver network in Japan: a short review, GPS Solutions, Vol 11, pp 139–144, 2007.
• [11] Wanninger L. Ionospheric Disturbance Indices for RTK and Network RTK Positioning, Proceedings of the 17th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2004), Long Beach, CA, September 2004, pp. 2849–2854, 2004.
• [12] http://rts.igs.org/products/, 10.06.2014 r.