دسته‌ها
فرمت های استاندارد

پارامترهای اتمسفری سرویس IGS

سیگنال های GNSS در هنگام عبور از لایه اتمسفر تحت تاثیر شرایط این لایه ها قرار گرفته و دچار تغییراتی می شوند. این تغییرات را ما تحت عنوان تاخیر اتمسفری (و یا خطای اتمسفری) می شناسیم. خطای اتمسفر به دو قسمت خطای تروپسفر و خطای یونسفر طبقه بندی می شوند. راه های مقابله با این خطاها در کتاب های مرجع بیان شده است.

تاثیر این خطاها بر مشاهدات GNSS را می توان با استفاده از مدل هایی کاهش داد. همچنین می توان با تعریف این خطاها به عنوان پارامتر مجهول در پروسه تعیین موقعیت، آن ها را برآورد نمود. راه حل دیگر ترکیب مشاهدات و حذف این خطاها از فرآیند تعیین موقعیت می باشد. به عنوان نمونه می توان به حذف خطای یونسفر (تا مرتبه اول) با تشکیل ترکیب عاری از یونسفر Ionospheric Free اشاره نمود.

یکی دیگر از راه های مقابله با این خطاها استفاده از پارامترهای اتمسفری تولید شده توسط سرویس های مختلف می باشد. یکی از محصولات تولید شده توسط سرویس IGS، پارامترهای اتمسفری می باشد. در این نوشته نگاهی به این پارامترها خواهیم انداخت.

Final tropospheric zenith path delay

یکی از پارامترهای اتمسفری سرویس IGS، برآورد نهایی تروپسفری در مسیر قائم از ماهواره تا گیرنده می باشد. این محصول که با دقت 4 میلیمتری و تاخیر کمتر از 4 هفته ای در دیتاسنترهای IGS منتشر می شوند، شامل اطلاعات مربوط به تاخیر تروپسفری ایستگاه های IGS می باشد. فاصله زمانی بین این اطلاعات، 5 دقیقه بوده و به صورت فایل های روزانه ارائه می شوند.

پارامترهای اتمسفری سرویس IGS

برای دانلود این فایل ها می توانید به دیتاسنتر های IGS مراجعه کنید. برای نمونه می توانید از دیتاسنتر CDDIS استفاده کنید. در زیر یک نمونه از این فایل که مربوط به ایستگاه تهران و روز اول ژانویه 2018 می باشد را مشاهده می کنید:

SITE ____EPOCH___ TROTOT STDDEV  TGNTOT STDDEV  TGETOT STDDEV
 TEHN 18:001:00000 2067.1    2.2   0.951  0.329  -0.210  0.360
 TEHN 18:001:00300 2067.2    2.0   0.941  0.313  -0.221  0.345
 TEHN 18:001:00600 2068.0    1.9   0.931  0.309  -0.232  0.340
 TEHN 18:001:00900 2068.0    1.8   0.909  0.294  -0.238  0.328
 TEHN 18:001:01200 2068.0    1.8   0.888  0.292  -0.244  0.326
 TEHN 18:001:01500 2068.2    1.8   0.863  0.279  -0.251  0.314

Final ionospheric TEC grid

از دیگر پارامترهای اتمسفری سرویس IGS می توان به نقشه های TEC مربوط به یونسفر اشاره نمود. نقشه های یونسفری تولید شده توسط IGS، در قالب فایل های Final و Rapid منتشر می شوند. فایل های Final، دقیق ترین و پایدارترین محصولات IGS هستند. این فایل ها به صورت هفتگی و در روز جمعه در دیتاسنترهای IGS منتشر می شوند. با توجه به دقت بالای این فایل ها می توان از آن ها در کاربردهای بسیار دقیق استفاده نمود.

TEC مخفف Total Electron Content بوده و بیانگر تعداد الکترون های موجودبین دو نقطه با سطح مقطع 1 متر مربع در لایه یونسفر می باشد. مقدار خطای یونسفر به این تعداد الکترون وابسته است. معمولا برای بیان این تعداد از واحدی به نام TECU استفاده می کنند. هر TECU برابر با 10 به توان 16 الکترون بر متر مربع می باشد.

از این محصول در بعضی از منابع تحت عنوان “نقشه های یونسفری” و یا “گریدهای TEC” و یا “IONEX” نام برده شده است. دقت این محصول IGS برابر با TECU 2-8 بوده و با تاخیر 11 روزه و به صورت هفتگی در دیتاسنتر های IGS منتشر می شود. فاصله زمانی بین اطلاعات موجود در این فایل 2 ساعت می باشد. این نقشه ها اطلاعات یونسفری را در قالب یک گرید در اختیار کاربران قرار می دهند. فاصله تقسیمات این گرید، 5 درجه در راستای طول جغرافیایی و 2.5 درجه در راستای عرض جغرافیایی می باشد.

برای دانلود این فایل ها ار دیتانستر CDDIS استفاده کنید. توجه داشته باشید که در این دیتاسنتر فایل های سایر سرویس ها و مرکزهای آنالیز وجود دارد. فایل مربوط به IGS با نام igsg و با پسوند i** همراه می باشد. (** بیانگر سال مربوط به فایل است). در زیر یک نمونه از این فایل را که مربوط به روز اول ژانویه 2018 می باشد را مشاهده می کنید:

  2018     1     1     0     0     0                        EPOCH OF CURRENT MAP
    87.5-180.0 180.0   5.0 450.0                            LAT/LON1/LON2/DLON/H
   45   46   46   45   45   45   44   44   44   43   43   42   42   41   40   39
   38   37   37   36   35   34   33   32   31   31   30   30   29   28   27   27
   27   26   26   26   26   27   27   27   27   28   28   29   29   30   31   31
   32   33   34   34   35   36   36   37   38   39   40   41   41   42   42   43
   43   44   44   44   45   45   45   45   45
    85.0-180.0 180.0   5.0 450.0                            LAT/LON1/LON2/DLON/H
   51   51   52   51   51   51   51   50   49   49   48   47   46   44   43   42
   40   39   37   35   33   32   30   28   26   25   24   22   21   21   20   19
   18   18   18   18   18   19   19   20   20   21   22   23   24   26   27   28
   30   31   32   34   35   36   38   39   40   41   42   43   44   45   46   46
   47   48   49   50   50   51   51   51   51

فایل بالا را با استفاده از Matlab به نقشه زیر تبدیل کرده ام. برای فهم بهتر فیلم زیر را ببینید تا تغییرات TEC را در طول روز در طول و عرض جغرافیایی متفاوت مشاهده کنید.

Rapid ionospheric TEC grid

آخرین محصول از پارامترهای اتمسفری سرویس IGS، فایل نقشه یونسفری Rapid می باشد. محصولات Rapid نیز با دقتی نزدیک به محصولات Final ولی به صورت روزانه در ساعت UTC 17 منتشر می شوند. دقت این فایل ها TECU 2-9 می باشد. در نتیجه برای بیشتر کاربردها، تفاوت چندانی بین این محصول و محصول Final وجود ندارد. برای دانلود آن می توانید از دیتاسنتر CDDIS استفاده کنید. توجه داشته باشید که نام آن igrg می باشد. در زیر نمونه ای از این فایل ها را مشاهده می کنید:

 2018     1     1     0     0     0                        EPOCH OF CURRENT MAP
    87.5-180.0 180.0   5.0 450.0                            LAT/LON1/LON2/DLON/H
   36   36   36   36   36   36   35   35   35   35   35   34   34   34   34   33
   33   33   31   31   30   29   31   29   28   27   27   25   25   25   26   27
   27   26   25   25   26   27   26   25   26   26   29   29   30   29   27   28
   29   29   29   29   28   28   29   29   30   30   32   36   37   37   34   31
   32   32   32   32   35   36   37   36   36
    85.0-180.0 180.0   5.0 450.0                            LAT/LON1/LON2/DLON/H
   38   38   38   37   38   38   38   38   38   38   37   37   36   35   35   35
   35   34   32   32   30   29   29   28   25   24   23   22   22   21   22   23
   23   23   22   23   23   25   23   23   23   26   27   28   29   28   28   28
   29   30   31   31   31   32   32   33   33   34   36   41   42   41   40   35
   36   36   36   36   38   39   39   39   38

استفاده از پارامترهای اتمسفری سرویس IGS یکی از راه های برآورد خطای اتمسفری در پردازش های تعیین موقعیت می باشد. برای فهم بهتر مطالب مربوط به خطاهای اتمسفری به منابع مرجع مراجعه نمایید.


امیر اللهویردی زاده
دانشجوی دکترای GNSS دانشگاه Curtin، کارشناس ارشد ژئودزی از دانشگاه اصفهان، مدرس دانشگاه، علاقه مند به سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای، مدیریت پروژه، برنامه نویسی
LinkedinEmailTwitter

متوسط امتیاز / 5. تعداد رای

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *