Modélisation et correction des effets ionosphériques sur les signaux GNSS PDF Download
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Author: Mercedes Clemente Sierro
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 133
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Book Description
La propagation des ondes électromagnétiques dans l’ionosphère est influencée par le nombre d’électrons libres présent le long du trajet de propagation, représenté par le contenu électronique total (CET). La conception des signaux GPS, basée sur l’utilisation de deux fréquences porteuses, permet de corriger l’erreur ionosphérique au premier ordre, ce qui conduit à une élimination de plus de 99% du retard ionosphérique. Dans une première partie de ce travail on montre que pour des applications où une précision plus importante est attendue, l’élimination des ordres supérieurs s’avère nécessaire, car ils peuvent induire une erreur de plusieurs centimètres sur l’estimation de la distance satellite-récepteur. Pour diminuer cette erreur, on propose un modèle de correction, applicable aux systèmes bi-fréquence actuels ainsi qu’aux futurs systèmes tri-fréquence. Dans une deuxième partie du travail, on analyse l’utilisation de trois fréquences pour le système GPS et le futur système Galileo, ainsi que la précision des codes de ce dernier. Les premiers résultats obtenus à partir des mesures des signaux Giove-A montrent que le bruit de mesure d’un système tri-fréquence ne permet pas l’estimation en temps réel de l’effet des termes d’ordre supérieur. La correction de ces termes doit donc s’effectuer par l’utilisation d’un modèle. Finalement, on réalise une évaluation des effets de la correction du terme ionosphérique du deuxième ordre en suivant une stratégie basée sur le Positionnement Ponctuel Précis (PPP) en configuration mono-station ainsi qu’une autre stratégie basée sur le traitement GPS en réseau. Les différences observées sur l’estimation de la position et sur le retard troposphérique sont abordées de façon approfondie lors de perturbations ionosphériques présentant de forts CET. Une interprétation des résultats est présentée en fonction de la stratégie utilisée pour l’obtention de la solution en réseau.
Author: Mercedes Clemente Sierro
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Languages : fr
Pages : 133
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Book Description
La propagation des ondes électromagnétiques dans l’ionosphère est influencée par le nombre d’électrons libres présent le long du trajet de propagation, représenté par le contenu électronique total (CET). La conception des signaux GPS, basée sur l’utilisation de deux fréquences porteuses, permet de corriger l’erreur ionosphérique au premier ordre, ce qui conduit à une élimination de plus de 99% du retard ionosphérique. Dans une première partie de ce travail on montre que pour des applications où une précision plus importante est attendue, l’élimination des ordres supérieurs s’avère nécessaire, car ils peuvent induire une erreur de plusieurs centimètres sur l’estimation de la distance satellite-récepteur. Pour diminuer cette erreur, on propose un modèle de correction, applicable aux systèmes bi-fréquence actuels ainsi qu’aux futurs systèmes tri-fréquence. Dans une deuxième partie du travail, on analyse l’utilisation de trois fréquences pour le système GPS et le futur système Galileo, ainsi que la précision des codes de ce dernier. Les premiers résultats obtenus à partir des mesures des signaux Giove-A montrent que le bruit de mesure d’un système tri-fréquence ne permet pas l’estimation en temps réel de l’effet des termes d’ordre supérieur. La correction de ces termes doit donc s’effectuer par l’utilisation d’un modèle. Finalement, on réalise une évaluation des effets de la correction du terme ionosphérique du deuxième ordre en suivant une stratégie basée sur le Positionnement Ponctuel Précis (PPP) en configuration mono-station ainsi qu’une autre stratégie basée sur le traitement GPS en réseau. Les différences observées sur l’estimation de la position et sur le retard troposphérique sont abordées de façon approfondie lors de perturbations ionosphériques présentant de forts CET. Une interprétation des résultats est présentée en fonction de la stratégie utilisée pour l’obtention de la solution en réseau.
Author: Aurélien Galmiche
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Languages : fr
Pages : 168
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Book Description
L'ionosphère est un milieu ionisé dont les variations spatiales et temporelles de densité électronique perturbent la propagation des ondes électromagnétiques. En particulier, la nature turbulente du plasma ionosphérique conduit à des fluctuations rapides de l'amplitude et de la phase des signaux radioélectriques : c'est le phénomène de scintillation ionosphérique dont les effets sont particulièrement sensibles aux latitudes équatoriales sur les systèmes ayant un besoin accru de précision, de disponibilité et d'intégrité de la mesure, tel que les systèmes de localisation GNSS. L'objectif de cette thèse est justement d'exploiter de façon opportune les effets de la scintillation ionosphérique sur le signal pour proposer un sondage des caractéristiques de l'ionosphère turbulente par inversion des mesures GNSS. Dans un premier temps, les spécificités de la dynamique du plasma ionosphérique équatorial responsable des effets de scintillation sont rappelées. Ensuite, à partir d'une description spectrale des fluctuations turbulentes de densité électronique, une modélisation analytique puis numérique de la propagation transionosphérique sont proposées. Celles-ci sont complétées par la prise en compte du récepteur GNSS, finalisant la modélisation du problème direct. À ce stade, un algorithme d'inversion original des données GNSS est proposé. Son application intensive à la base de données SAGAIE collectée en Afrique équatoriale démontre alors la capacité de l'approche inverse à restituer divers paramètres descriptifs de la turbulence ionosphérique.
Author: Hélène Galiègue
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 249
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Book Description
A la frontière entre l'atmosphère neutre et l'espace, le plasma ionosphérique est le siège de réactions d'ionisation complexes. Le champ magnétique terrestre et les champs électriques induits causent des fluctuations spatiales et temporelles de la concentration électronique. Ces irrégularités ionosphériques entrainent des variations rapides de l'amplitude et de la phase des signaux radioélectriques les traversant, notamment aux hautes latitudes. Ce phénomène est appelé scintillation ionosphérique et il est particulièrement craint par la communauté utilisatrice d'applications GNSS qui nécessite une disponibilité et une intégrité optimales des signaux. Le travail présenté dans cette thèse propose une modélisation complète, à 3 axes d'anisotropie, de la scintillation ionosphérique. Ce modèle est basé sur une approche numérique 3D et 2D, de type écrans de phase, et sur la résolution analytique des équations de propagation, en 3D et en 2D. Ces dérivations originales des variances et des spectres de log-amplitude et de phase ont mis en relief les limites de validité d'un modèle numérique 2D. L'étude de sensibilité menée sur les variances et les spectres ouvre également des perspectives d'inversion des données GNSS pour remonter aux caractéristiques du milieu ionosphérique.
Author: Françoise Foucher
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Languages : fr
Pages : 354
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Book Description
LE SATELLITE OCEANOGRAPHIQUE TOPEX-POSEIDON (DONT LE LANCEMENT EST PREVU POUR 1992) EFFECTUERA DES MESURES ALTIMETRIQUES TRES PRECISES SUR LA SURFACE DE LA MER. LES SIGNAUX ALTIMETRIQUES SONT AFFECTES PAR LA PRESENCE D'ELECTRONS LIBRES DANS L'IONOSPHERE, COUCHE SUPERIEURE DE L'ATMOSPHERE. EN CONSEQUENCE, L'ALTITUDE MESUREE PRESENTE UN ALLONGEMENT APPARENT QU'ON DOIT PRENDRE EN COMPTE. AFIN DE CORRIGER CET EFFET, LE CONTENU ELECTRONIQUE TOTAL SOUS LE SATELLITE DOIT ETRE DETERMINE. DANS CETTE EUDE, NOUS CHERCHONS A MODELISER LE CET A PARTIR DE MESURES DOPPLER EFFECTUEES PAR DES SIGNAUX EMIS ENTRE LE SATELLITE ET LES STATIONS AU SOL DU SYSTEME DE POSITIONNEMENT DORIS. CE PROBLEME D'INVERSION ADMET EN GENERAL UNE INFINITE DE SOLUTIONS. L'OBSERVATION PHYSIQUE DE L'IONOSPHERE NOUS PERMET DE FORMULER DES HYPOTHESES DE REGULARITE SUR LE CET LE LONG DE CHAQUE DEMI-REVOLUTION DU SATELLITE, DE FACON A ISOLER UNE SOLUTION PARTICULIERE APPROPRIEE AU PROBLEME. NOUS PROPOSONS PLUSIEURS MODELES DE CET, DEFINIS PAR DIFFERENTES HYPOTHESES DE REGULARITE ET DIFFERENTS ESPACES D'APPROXIMATION. LES RESULTATS NUMERIQUES, COMPARES A DES DONNEES SIMULES ISSUES DU MODELE IONOSPHERIQUE DE BENT SONT TRES ENCOURAGEANTS
Author: Bernhard Hofmann-Wellenhof
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3211730176
Category : Science
Languages : en
Pages : 537
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Book Description
This book extends the scientific bestseller "GPS - Theory and Practice" to cover Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and includes the Russian GLONASS, the European system Galileo, and additional systems. The book refers to GNSS in the generic sense to describe the various existing reference systems for coordinates and time, the satellite orbits, the satellite signals, observables, mathematical models for positioning, data processing, and data transformation. This book is a university-level introductory textbook and is intended to serve as a reference for students as well as for professionals and scientists in the fields of geodesy, surveying engineering, navigation, and related disciplines.
Author: Chevalier François Le
Publisher: Artech House
ISBN: 9781608071357
Category : Radar
Languages : en
Pages : 422
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Book Description
Author: Robert D. Hunsucker
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642762573
Category : Science
Languages : en
Pages : 302
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Book Description
In the years since the pioneering efforts of Sir Edward Appleton, M. A. F. Barnett, G. Breit, and M. A. Thve, many radio techniques have been employed to investigate the terrestrial ionosphere. The purposes of this book are to exam ine the basic physical interaction process of radio waves with the ionosphere, scrutinize each of the radio techniques currently in use, and describe the elements of each technique, as well as assess their capabilities and limitations. I have included some of the history of each technique, since we often tend to forget the efforts of the "pioneers". The interaction of radio waves with the terrestrial ionosphere has been described in considerable detail in several "classic" treatments, e.g., Ratcliffe (1959), Al'pert (1963), Budden (1961) and Davies (1965), Rishbeth and e.g., Flock (1979), Davies Garriott (1969), and in other more recent books, (1990), Hargreaves (1979), and Budden (1985). A few of the radio techniques have been described by Hargreaves (1979) and a book by Giraud and Petit (1978) has also included discussion of several of the techniques. The "WITS" handbook No. 2 (1989) also contains description of several radio techniques.
Author: Arnold Hanslmeier
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1402056044
Category : Science
Languages : en
Pages : 327
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Book Description
This book presents comprehensive coverage of the Sun and space weather, two rapidly evolving topics. In this new edition, the information has been updated to include the latest results. In addition, new sections are included, like one on space weather data sources, as well as examples and information on new satellite missions.
Author: Sandra Verhagen
Publisher:
ISBN:
Category : Geodesy
Languages : en
Pages : 204
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Book Description
Fast and high precision relative positioning with a Global Navigations Satellite System (GNSS) is only possible by using the very precise carrier phase measurements. However, these carrier phases are ambiguous by an unknown number of cycles. The knowledge that the ambiguities are integer-valued has been exploited in the past 15 years for the development of integer ambiguity resolution algorithms.
Author: W. Baarda
Publisher:
ISBN:
Category : Geodesy
Languages : en
Pages : 106
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