Resumen de MSTID detection, characterization and modelling: a key point to improve the precise GNSS navigation

Manuel Hernández Pajares, J. M. Juan, J. Sanz, Angela Aragón Angel

• español

  El objetivo de este artículo es mostrar como un mejor conocimiento de las perturbaciones ionosféricas más usuales (las llamadas perturbaciones ionosféricas viajeras de escala intermedia -del inglés, MSTID-) puede mejorar significativamente el cálculo preciso en tiempo real de la posición con sistemas de navegación por satélite (del inglés, GNSS). En este sentido, tres estudios se abordan en este trabajo: 1) El desarrollo de un algoritmo simple pero preciso de detección de las MSTIDs. 2) La aplicación de esta técnica para estudiar el comportamiento global de las MSTIDs. Y sobre todo, 3) la construcción de un modelo predictivo simple, que recoja los resultados principales previos. Este modelo se aplica a escenarios de posicionamiento preciso en tiempo real, con una reducción significativa del error. Esta mejora en el posicionamiento se consigue tanto en líneas de base �clásicas�, es decir de hasta pocas decenas de kilómetros (cubiertas por técnicas comercializadas como RTK y VRS), como para líneas de base muy largas, de varios centenares de kilómetros, usando por ejemplo la técnica de �Wide Area RTK� (WARTK), desarrollada por los autores en trabajos previos, proporcionando un servicio de navegación basado en la fase de las portadoras GNSS, con errores típicos de unos pocos centímetros.

• English

  The main focus of this paper is to show how the better knowledge of the behaviour of the more common ionospheric perturbations (the so called Medium Scale Travelling Ionospheric Disturbances, MSTIDs) can significantly improve the precise GNSS real-time positioning. In order to do this, three main studies has been carried out: 1) To develop a simple but accurate MSTID detection and characterization algorithm. 2) To apply this technique to extract the MSTID worldwide behaviour, in terms of occurrence, velocity, azimuth and period. 3) To form a simple blind MSTID model, summarizing these results (the main point detailed in this manuscript). This model is applied to realtime positioning scenarios, to show the significant reduction of positioning error. This increase of performance is achieved in both �classical� short baselines of few tens of kilometres (those covered by RTK and VRS techniques), as well as in very long baselines of hundreds of kilometres (by using the Wide Area RTK technique �WARTK� developed by the authors in previous works), providing in this way a carrier phase based GNSS navigation service with typical errors of few centimetres.