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IONEX: Ionosphärenmodelle für Einfrequenz-Empfänger

Die Ionosphäre

Der obere Teil der Erdatmosphäre, der durch seine Elektronenkonzentration elektromagnetische Wellen beeinflusst, wird Ionosphäre genannt. Sie erstreckt sich von etwa 50 km bis zu 1500 km Höhe über der Erdoberfläche und wird in mehrere Schichten unterteilt (D, E und F). Die Stärke der lonisation hängt hauptsächlich mit der Sonnenaktivität und dem elektromagnetischen Feld zusammen. Die maximale lonisierung wird somit um die Mittagszeit erreicht, während in der Nacht nur eine sehr geringe lonisierung festgestellt werden kann.

Beeinflussung von GNSS

Die Verzögerung von GNSS-Signalen, die durch die lonosphäre verursacht wird, kann einen Streckenfehler von bis zu 100 m erreichen. Die lonosphäre hat somit einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Messung und somit auf die Positionierung mittels GNSS. Da Signale auf verschiedenen Frequenzen unterschiedlich beeinflusst werden, kann der Fehler mit Hilfe von Beobachtungen auf zwei Frequenzen eliminiert werden. Preisgünstigere GNSS-Empfänger messen meist nur auf einer Frequenz, somit müssen Modelle für die Korrektur des Streckenfehlers angebracht werden. Diese Korrektur kann auch für PKW-Navigationsgeräte, Smartphones oder Tablets verwendet werden, vorausgesetzt die rohen Messdaten können aus den Geräten ausgelesen werden.

Download im IONEX-Format

Die Korrekturmodelle im IONEX-Format stehen auf einem FTP-Server von EPOSA zum Download bereit. Bitte nehmen Sie mit uns über das Anmeldeformular im Downloadbereich Kontakt auf. IONEX ist das Standardformat zur Darstellung der integralen Elektronendichte skaliert in der Einheit TECU (Total Electron Content Unit). Die berechneten Werte sind rasterförmig über Längen- und Breitengrade angeordnet und gelten für Streckenkorrekturen in vertikaler Beobachtungsrichtung (VTEC-Werte). Mittels geeigneter Software oder einer Smartphone-Applikation kann zwischen den einzelnen Rasterpunkten interpoliert werden und der VTEC-Wert auf eine beliebige Richtung zwischen Empfänger und Satellit projiziert werden. Die so erhaltenen Korrekturen sind dann an die rohen GNSS-Streckenmessungen vor der Positionslösung anzubringen. Die Grenzen des IONEX-Rasters sind so gewählt, dass jeder in Österreich positionierte Beobachter für alle Satelliten Streckenkorrekturen berechnen kann, selbst wenn die entsprechenden Satelliten nur in geringer Höhe über dem Horizont stehen. Die Korrekturwerte des IONEX-Files können für alle beobachteten Navigationssatelliten (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou) genutzt werden.

Zum vollständigen Artikel des Navigation-Flashlight 01/2019 des AI-OVN: hier klicken