Impacto del aumento de la actividad ionosférica en los GNSS de alta precisión

El aumento de la actividad ionosférica puede tener un impacto significativo en el rendimiento del posicionamiento y seguimiento de la señal GNSS.

La ionosfera, que se extiende desde una altitud de aproximadamente 50 km hasta aproximadamente 1000 km, afecta la propagación de las señales GNSS, lo que puede resultar en un retraso ionosférico proporcional al contenido total de electrones (TEC) a lo largo del camino de transmisión. la señal. Además, las irregularidades localizadas en la densidad electrónica provocan rápidas fluctuaciones temporales tanto en la amplitud como en la fase de las señales GNSS, lo que se conoce como centelleo ionosférico.

Para mitigar los efectos del aumento de la actividad ionosférica en el rendimiento de los GNSS de alta precisión, se recomienda seguir ciertos pasos, como usar la última versión del firmware en todos los sensores GNSS, usar constelaciones múltiples, observaciones GNSS multifrecuencia y correcciones RTK, usar el ángulo de corte de elevación predeterminado de 10 grados, entre otros. Sin embargo, es importante señalar que en escenarios de centelleo extremo, todas las señales GNSS y de banda L pueden verse afectadas, lo que podría dar como resultado una degradación significativa o incluso una pérdida total de la fijación del GNSS.

¿Cómo afecta la ionosfera a los GNSS de alta precisión?

La señal GNSS experimenta un retraso al atravesar partículas cargadas en la ionosfera. El retraso ionosférico está directamente relacionado con el contenido total de electrones (TEC) a lo largo del camino de la señal. Además, las irregularidades en la densidad electrónica provocan rápidas fluctuaciones temporales, conocidas como centelleos ionosféricos, en la amplitud y fase de las señales transionosféricas del GNSS.

Los sensores GNSS de alta precisión pueden estimar y corregir los impactos ionosféricos adversos, pero no son inmunes a la alta actividad ionosférica. Esto puede dar como resultado un menor seguimiento de la señal GNSS, una menor intensidad del enlace de comunicaciones de banda L, un aumento de los tiempos de inicialización RTK y de convergencia PPP, y una menor precisión de posicionamiento de las soluciones convergentes RTK fijas. y PPP.

Dado que TEC varía según la ubicación geográfica del receptor, la hora del día, la estación y el nivel de actividad solar, no es fácil predecir el impacto del aumento de los efectos ionosféricos en los GNSS de alta precisión.

¿Cómo puede un usuario de GNSS mitigar los efectos?

Para ayudar a mitigar los efectos del aumento de la actividad ionosférica en el rendimiento de los GNSS de alta precisión, se recomienda lo siguiente:

  • Utiliza la última versión de firmware en todos los sensores GNSS para lograr el mejor rendimiento de posicionamiento y seguimiento GNSS.
  • Utiliza constelaciones múltiples (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS) para aumentar la cantidad de observaciones disponibles para la solución de posicionamiento y aumentar la diversidad de señales GNSS rastreadas.
  • Utilice observaciones GNSS y correcciones RTK multifrecuencia (3 o más), que pueden ayudar a mitigar los efectos ionosféricos.
  • Utilice datos de corrección RTK generados a partir de una estación de referencia con una longitud de línea base más corta siempre que sea posible.
  • Utilice el ángulo de corte de elevación predeterminado de 10 grados.
  • Para aplicaciones de levantamiento de alta precisión, aplique ocupaciones dobles/múltiples en diferentes momentos bajo diferentes condiciones ionosféricas.

Si bien estas medidas ayudan a mitigar el impacto adverso del aumento de la actividad ionosférica, todas las señales GNSS y de banda L pueden verse afectadas en escenarios de centelleo extremo, lo que podría conducir a una degradación significativa o incluso a la pérdida total de la fijación del GNSS.

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