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A technique for routinely updating the ITU-R database using radio occultation electron density profiles / Claudio Brunini in Journal of geodesy, vol 87 n° 9 (September 2013)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 87 n° 9 (September 2013) . - pp 813 - 823 Titre : A technique for routinely updating the ITU-R database using radio occultation electron density profiles Type de document : Article/Communication Auteurs : Claudio Brunini, Auteur ; Francisco Azpilicueta, Auteur ; Bruno Nava, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 813 - 823 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal [Termes IGN] Formosat / COSMIC [Termes IGN] International Reference Ionosphere [Termes IGN] ionosphère [Termes IGN] mise à jour de base de données [Termes IGN] modèle ionosphérique [Termes IGN] orbite basse [Termes IGN] radiooccultation [Termes IGN] teneur totale en électrons [Termes IGN] trajectographie par GPS Résumé : (Auteur) Well credited and widely used ionospheric models, such as the International Reference Ionosphere or NeQuick, describe the variation of the electron density with height by means of a piecewise profile tied to the F2-peak parameters: the electron density, NmF2 , and the height, hmF2. Accurate values of these parameters are crucial for retrieving reliable electron density estimations from those models. When direct measurements of these parameters are not available, the models compute the parameters using the so-called ITU-R database, which was established in the early 1960s. This paper presents a technique aimed at routinely updating the ITU-R database using radio occultation electron density profiles derived from GPS measurements gathered from low Earth orbit satellites. Before being used, these radio occultation profiles are validated by fitting to them an electron density model. A re-weighted Least Squares algorithm is used for down-weighting unreliable measurements (occasionally, entire profiles) and to retrieve NmF2 and hmF2 values—together with their error estimates—from the profiles. These values are used to monthly update the database, which consists of two sets of ITU-R-like coefficients that could easily be implemented in the IRI or NeQuick models. The technique was tested with radio occultation electron density profiles that are delivered to the community by the COSMIC/FORMOSAT-3 mission team. Tests were performed for solstices and equinoxes seasons in high and low-solar activity conditions. The global mean error of the resulting maps—estimated by the Least Squares technique—is between 0.5*1010 and 3.6*1010 elec/m-3 for the F2-peak electron density (which is equivalent to 7 % of the value of the estimated parameter) and from 2.0 to 5.6 km for the height ( ~ 2 %). Numéro de notice : A2013-563 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-013-0648-x Date de publication en ligne : 13/06/2013 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-013-0648-x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32699 [article]

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Apport du système de navigation GLONASS à la surveillance de l'ionosphère au dessus de l'Europe / Emilie Pelletier (2013) 

Public Titre : Apport du système de navigation GLONASS à la surveillance de l'ionosphère au dessus de l'Europe Type de document : Mémoire Auteurs : Emilie Pelletier, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2013 Importance : 54 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Rapport de stage pluridisciplinaire, cycle ING 2 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] carte thématique [Termes IGN] données Galileo [Termes IGN] données GLONASS [Termes IGN] données GPS [Termes IGN] erreur instrumentale [Termes IGN] Europe (géographie politique) [Termes IGN] ionosphère [Termes IGN] propagation ionosphérique [Termes IGN] surveillance météorologique [Termes IGN] temps réel [Termes IGN] teneur totale en électrons Index. décimale : PROJET Mémoires : Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (Auteur) L'ionosphère, partie supérieure de l'atmosphère est un milieu dispersif qui perturbe la propagation des ondes électromagnétiques. Cela est dû à son contenu en électron (TEC), qui varie en permanence au cours du temps en fonction de l'activité solaire principalement. Le groupe GNSS de l'Observatoire Royal de Belgique produit des cartes du contenu en électrons de l'ionosphère en temps réel au dessus de l'Europe destinées à la surveillance de l'ionosphère. Elles sont actuellement produites toutes les 15 minutes à partir de données GPS. Ajouter des données GLONASS permettrait d'augmenter la précision de ces cartes. Le système GLONASS fonctionne différemment du GPS. La méthode actuelle utilisée pour le GPS devra donc être adaptée, en évaluant à chaque étape les résultats obtenus. Une première étape consiste en la détermination d'un biais dû au récepteur. Une fois que celui-ci est connu, le contenu en électron proprement dit peut être calculé. Tout d'abord les contenus en électron obtenus par GPS et par GLONASS sont comparés. Une fois ces résultats validés, la combinaison GPS-GLONASS est réalisée. Puis les cartes de TEC sont produites. Plusieurs facteurs peuvent être modifiés, tels que l'élévation des satellites, les paramètres d'interpolation, l'emprise de la carte. De multiples tests faisant varier ces paramètres ont permis de produire la carte la plus juste. Enfin, une comparaison entre la nouvelle carte de TEC GPS/GLONASS et les données GALILEO a été effectuée. Pour le moment GALILEO ne peut être intégré directement au processus puisque la constellation n'est pas encore complète, mais les premiers résultats semblent cohérents avec les deux autres systèmes GNSS. Note de contenu : INTRODUCTION 1. DEFINITIONS 1.1 L'ionosphère 1.2 Le DCB 1.3 Le STEC 1.4 Le VTEC 1.4.1 A l'IPP 1.4.2 Au zénith 1.5 La carte de TEC 1.6 Résumé du processus 2. CALCUL ET ÉTUDE DU DCB ET DU VTEC 2.1 Calcul et étude du DCB sur une station (BRUX) 2.2 Calcul et étude du VTEC sur une station (BRUX) 3. COMPARAISON AVEC GPS 3.1 Comparaison des VTEC GPS et GLONASS sur une station (BRUX) 3.2 Etude du VTEC en fonction de la latitude sur 19 stations IGS 3.3 DCB et VTEC sur les 88 stations temps réel de l'EPN 4. CARTE DE TEC 4.1 Cartes de TEC GLONASS, GPS, et GPS/GLONASS 4.2 Choix de l'angle de coupure 4.3 Influence de l'augmentation de l'angle de coupure sur le calcul de VTEC 4.4 Extension de la carte au nord 4.5 Paramètres de l'interpolation 4.5.1 Distance maximale des points 4.5.2 Le coefficient rho 4.6 Séries temporelles 4.7 Bilan 5. GALILÉO 5.1 Choix des fréquences 5.2 Calcul du DCB 5.2.1 DCB satellite 5.2.2 DCB récepteur 5.3 Etude du VTEC au zénith de la station 5.4 Comparaison des VTEC aux IPP avec les cartes de TEC combinées GPS-GLONASS CONCLUSION Numéro de notice : 20956 Affiliation des auteurs : IGN (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : Observatoire Royal de Belgique Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51181

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Ionospheric artifacts in simultaneous L-band InSAR and GPS observations / J. Chen in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 4 (April 2012)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 50 n° 4 (April 2012) . - pp 11227 - 1239 Titre : Ionospheric artifacts in simultaneous L-band InSAR and GPS observations Type de document : Article/Communication Auteurs : J. Chen, Auteur ; H. Zebker, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp 11227 - 1239 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] artefact [Termes IGN] bande L [Termes IGN] image ALOS-PALSAR [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes IGN] propagation ionosphérique [Termes IGN] teneur totale en électrons Résumé : (Auteur) Phase artifacts in interferometric synthetic aperture radar (InSAR) images frequently degrade the interpretability of the phase and correlation signatures of terrain. Often, these distortions are attributed to spatially variable ionospheric propagation delays at two different SAR acquisition times. We present here L-band InSAR data from Iceland, California, and Hawaii. The California and Hawaii interferograms show no significant ionospheric artifacts, while the Iceland interferogram shows a maximum misregistration of three pixels in the azimuth direction, which leads to severe phase decorrelation artifacts in the InSAR image. We relate the misregistration of complex pixels seen in the interferograms to the gradient of the ionospheric total electron content (TEC) observed by global positioning system (GPS) data and confirm that indeed the phase artifacts in the Iceland interferogram are due to dispersive ionospheric propagation rather than other decorrelation factors such as neutral atmospheric delays. We develop a method to measure the spatial TEC variation at synthetic aperture length scales using dual-frequency GPS carrier phase data. We solve for the GPS data ambiguities using a low-resolution ionosphere reference derived from either available ionospheric observations or the GPS carrier phase data themselves. GPS observations show directly the level of ionospheric variability, and the spatial TEC gradient as observed by GPS predicts the misregistration of complex pixels in interferograms in all three areas. This confirmation of the cause of the image artifacts suggests that they can be routinely corrected from the InSAR data alone, provided that the sensor measures the change in TEC along the radar swath. Numéro de notice : A2012-136 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2011.2164805 Date de publication en ligne : 06/10/2011 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2011.2164805 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=31584 [article]

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Combination of different space-geodetic observations for regional ionosphere modeling / D. Dettmering in Journal of geodesy, vol 85 n° 12 (December 2011)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 85 n° 12 (December 2011) . - pp 989 - 998 Titre : Combination of different space-geodetic observations for regional ionosphere modeling Type de document : Article/Communication Auteurs : D. Dettmering, Auteur ; M. Schmidt, Auteur ; Robert Heinkelmann, Auteur ; Manuela Seitz, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp 989 - 998 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] analyse combinatoire (maths) [Termes IGN] B-Spline [Termes IGN] correction ionosphérique [Termes IGN] ionosphère [Termes IGN] modèle ionosphérique [Termes IGN] teneur totale en électrons Résumé : (Auteur) Most of the space-geodetic observation techniques can be used for modeling the distribution of free electrons in the Earth’s ionosphere. By combining different techniques one can take advantage of their different spatial and temporal distributions as well as their different observation characteristics and sensitivities concerning ionospheric parameter estimation. The present publication introduces a procedure for multi-dimensional ionospheric modeling. The model consists of a given reference part and an unknown correction part expanded in terms of B-spline functions. This approach is used to compute regional models of Vertical Total Electron Content (VTEC) based on the International Reference Ionosphere (IRI 2007) and GPS observations from terrestrial Global Navigation Satellite System (GNSS) reference stations, radio occultation data from Low Earth Orbiters (LEOs), dual-frequency radar altimetry measurements, and data obtained by Very Long Baseline Interferometry (VLBI). The approach overcomes deficiencies in the climatological IRI model and reaches the same level of accuracy than GNSS-based VTEC maps from IGS. In areas without GNSS observations (e.g., over the oceans) radio occultations and altimetry provide valuable measurements and further improve the VTEC maps. Moreover, the approach supplies information on the offsets between different observation techniques as well as on their different sensitivity for ionosphere modeling. Altogether, the present procedure helps to derive improved ionospheric corrections (e.g., for one-frequency radar altimeters) and at the same time it improves our knowledge on the Earth’s ionosphere. Numéro de notice : A2011-504 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-010-0423-1 Date de publication en ligne : 10/11/2011 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-010-0423-1 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=31398 [article]

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The international reference ionosphere today and in the future / Dieter Bilitza in Journal of geodesy, vol 85 n° 12 (December 2011)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 85 n° 12 (December 2011) . - pp 909 - 920 Titre : The international reference ionosphere today and in the future Type de document : Article/Communication Auteurs : Dieter Bilitza, Auteur ; L. Mckinnel, Auteur ; Bodo Reinisch, Auteur ; T. Fuller-Rowell, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp 909 - 920 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] International Reference Ionosphere [Termes IGN] ionosphère [Termes IGN] modèle empirique [Termes IGN] modèle ionosphérique [Termes IGN] teneur totale en électrons Résumé : (Auteur) The international reference ionosphere (IRI) is the internationally recognized and recommended standard for the specification of plasma parameters in Earth’s ionosphere. It describes monthly averages of electron density, electron temperature, ion temperature, ion composition, and several additional parameters in the altitude range from 60 to 1,500 km. A joint working group of the Committee on Space Research (COSPAR) and the International Union of Radio Science (URSI) is in charge of developing and improving the IRI model. As requested by COSPAR and URSI, IRI is an empirical model being based on most of the available and reliable data sources for the ionospheric plasma. The paper describes the latest version of the model and reviews efforts towards future improvements, including the development of new global models for the F2 peak density and height, and a new approach to describe the electron density in the topside and plasmasphere. Our emphasis will be on the electron density because it is the IRI parameter most relevant to geodetic techniques and studies. Annual IRI meetings are the main venue for the discussion of IRI activities, future improvements, and additions to the model. A new special IRI task force activity is focusing on the development of a real-time IRI (RT-IRI) by combining data assimilation techniques with the IRI model. A first RT-IRI task force meeting was held in 2009 in Colorado Springs. We will review the outcome of this meeting and the plans for the future. The IRI homepage is at http://www.IRI.gsfc.nasa.gov. Numéro de notice : A2011-502 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-010-0427-x Date de publication en ligne : 10/11/2011 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-010-0427-x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=31396 [article]

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The ionosphere : effects, GPS modeling and the benefits for space geodetic techniques / Manuel Hernández-Pajares in Journal of geodesy, vol 85 n° 12 (December 2011)  

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Validation of international reference ionosphere models using in situ measurements from GRACE K-band ranging system and CHAMP planar Langmuir probe / C. Lee in Journal of geodesy, vol 85 n° 12 (December 2011)  

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Accuracy assessment of the GPS-TEC calibration constants by means of a simulation technique / Jacques Conte in Journal of geodesy, vol 85 n° 10 (October 2011)  

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Simulation study of the influence of the ionospheric layer height in the thin layer ionospheric model / C. Brunini in Journal of geodesy, vol 85 n° 9 (September 2011)  

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GPS slant total electron content accuracy using the single layer model under different geomagnetic regions and ionospheric conditions / C. Brunini in Journal of geodesy, vol 84 n° 5 (May 2010)  

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Improving the GNSS positioning stochastic model in the presence of ionospheric scintillation / M. Aquino in Journal of geodesy, vol 83 n° 10 (October 2009)  

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Accuracy assessment of the GPS-based slant total electron content / C. Brunini in Journal of geodesy, vol 83 n° 8 (August 2009)  

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Ionospheric modeling for precise GNSS applications / Yahya Memarzadeh (2009)  

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Tsunami detection by GPS: how ionospheric observations might improve the global warning system / Giovanni Occhipinti in GPS world, vol 19 n° 2 (February 2008)

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Higher order ionospheric effects in precise GNSS positioning / M. Mainul Hoque in Journal of geodesy, vol 81 n° 4 (April 2007)  

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