behaviour of large scale structures of the electron content as a key parameterfor range errors in gnss applications

سلوك البنى واسعة النطاق للمحتوى الإلكتروني كمعلمة رئيسية لأخطاء قياس المدى في تطبيقات النظم العالمية للملاحة عبر الأقمار الاصطناعية (GNSS)

Clicks: 157
ID: 229176
2004
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #141 of 205 articles by views in desalination

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 205 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The Total Electron Content (TEC) of the ionosphere is a key parameter for describing the ionospheric state. This paper deals with the large scale behaviour of TEC under low and high solar activity conditions. Large scale structures of the plasma density are formed by fundamental ionospheric processes mainly driven by solar radiation input, neutral winds and electric fields. The monitoring of large scale structures contributes to a comprehensive understanding of these coupling mechanisms which are rather complex particularly under perturbed geomagnetic conditions. The paper addresses techniques to monitor TEC with sufficient accuracy of a few TEC units (1016m-2) to measure large scale structures over Europe and over the polar areas. The availability of GPS data from global GPS receiver networks as e.g., those from the International GPS Service (IGS) is dense enough to generate TEC maps on a continuous base. A model assisted technique is briefly described for mapping TEC over the European and polar areas. A statistical estimation of horizontal TEC gradients reveals large scale gradients of up to about 6 TECU/1000 km under high solar activity conditions at an occurrence probability level of about 1%. Occasionally, during severe ionospheric storms this value may increase by a factor of 10 or even more. A close correlation of large scale gradients and the geomagnetic activity has been found giving the chance to forecast TEC gradient amplitudes by using predicted geomagnetic indices. Since TEC is proportional to first-order range errors in Global Satellite Navigation Systems (GNSS) such as the US GPS and the Russian GLONASS the study of the behaviour of this parameter has a practical meaning in GNSS based navigation and positioning. The paper addresses the close relationship between TEC and ranging errors in GNSS. Having in view Galileo, the planned Europe?s own global satellite navigation system, some aspects related to the mitigation of ionospheric propagation errors within the European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS) are discussed. Since EGNOS will augment the two above mentioned satellite navigation systems and make them suitable for safety critical applications such as flying aircraft or navigating ships through narrow channels the ionospheric propagation errors have to be mitigated as much as possible.
يُعد المحتوى الإلكتروني الكلي (TEC) للغلاف الأيوني (الأيونوسفير) متغيرًا رئيسًا لوصف حالة هذا الغلاف. وتتناول هذه الورقة البحثية السلوك واسع النطاق للمحتوى الإلكتروني الكلي في ظل ظروف النشاط الشمسي المنخفض والمرتفع. وتتشكل البنى واسعة النطاق لكثافة البلازما بفعل عمليات أيونوسفيرية أساسية تحركها بالدرجة الأولى مدخلات الإشعاع الشمسي، والرياح المحايدة، والمجالات الكهربائية. ويساهم رصد هذه البنى واسعة النطاق في التوصل إلى فهم شامل لآليات الاقتران هذه، والتي تتسم بتعقيد ملحوظ لا سيما في ظل الظروف المغناطيسية الأرضية المضطربة. تستعرض الورقة تقنيات لرصد المحتوى الإلكتروني الكلي بدقة كافية تصل إلى بضع وحدات TEC (10¹⁶ م⁻²) لقياس البنى واسعة النطاق فوق أوروبا والمناطق القطبية. وتُعد بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المتاحة من شبكات المستقبلات العالمية، كتلك التابعة للخدمة الدولية لنظام تحديد المواقع العالمي (IGS)، كثيفة بما يكفي لإنشاء خرائط للمحتوى الإلكتروني الكلي بصورة مستمرة. كما يُقدَّم وصف موجز لتقنية مدعومة بنموذج لرسم خرائط المحتوى الإلكتروني الكلي فوق المناطق الأوروبية والقطبية. ويُظهر التقدير الإحصائي للتدرجات الأفقية للمحتوى الإلكتروني الكلي وجود تدرجات واسعة النطاق تصل إلى نحو 6 وحدات TECU/1000 كم في ظل ظروف النشاط الشمسي المرتفع، وذلك عند مستوى احتمالية حدوث يبلغ حوالي 1%. وفي بعض الأحيان، أثناء العواصف الأيونوسفيرية الشديدة، قد تزداد هذه القيمة بمعامل يصل إلى 10 أضعاف أو أكثر. كما وُجد ارتباط وثيق بين التدرجات واسعة النطاق والنشاط المغناطيسي الأرضي، مما يتيح إمكانية التنبؤ بسعات تدرج المحتوى الإلكتروني الكلي باستخدام المؤشرات المغناطيسية الأرضية المتوقعة. ونظرًا لأن المحتوى الإلكتروني الكلي يتناسب طرديًا مع أخطاء قياس المدى من الدرجة الأولى في النظم العالمية للملاحة عبر الأقمار الاصطناعية (GNSS)، مثل نظام GPS الأمريكي ونظام GLONASS الروسي، فإن دراسة سلوك هذا المتغير تكتسب أهمية عملية في الملاحة وتحديد المواقع المعتمدين على نظم GNSS. وتناقش الورقة العلاقة الوثيقة بين المحتوى الإلكتروني الكلي وأخطاء قياس المدى في نظم GNSS. وأخيرًا، ومع وضع نظام "غاليليو" في الحسبان—وهو النظام الأوروبي المستقل المخطط له للملاحة العالمية عبر الأقمار الاصطناعية—تتم مناقشة بعض الجوانب المتعلقة بالتخفيف من أخطاء الانتشار الأيونوسفيري ضمن النظام الأوروبي لتغطية الملاحة المستقرة بالنسبة إلى الأرض (EGNOS). وبما أن نظام EGNOS سيعزز نظامي الملاحة عبر الأقمار الاصطناعية المذكورين آنفًا ويجعلهما ملائمين للتطبيقات الحيوية للسلامة، مثل ملاحة الطائرات وتسيير السفن عبر الممرات المائية الضيقة، فإنه لا بد من الحد من أخطاء الانتشار الأيونوسفيري إلى أقصى قدر ممكن.
Reference Key
ciraolo2004annalsbehaviour Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors L. Ciraolo, R. Leitinger, N. Jakowski
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal desalination
Year 2004
DOI
10.4401/ag-3284
URL
http://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/article/view/3284
Keywords
meteorology cosmic physics climatologygeophysics

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.