-É
A
K
10 november 1999 tijdreeksen van dubbelverschil iono-
sferische vertragingen afgebeeld. Elke 30 seconden binnen
het uur zijn er GPS-metingen verzameld, dus het aantal
tijdstippen (epochen) bedraagt 120. Er zijn 6 satellieten
gebruikt (dit komt overeen met het aantal dat men ge
middeld kan tracken) en daardoor zijn er 5 curven te zien,
aangezien één satelliet als referentie dienst doet teneinde
dubbele verschillen te kunnen vormen. Te zien is dat in de
eerste helft van het tijdsinterval de dubbelverschil ionosferi-
sche vertragingen in het algemeen groter zijn dan in de
tweede helft. De oorzaak hiervan hoeft niet direct in een
afname van de ionosferische activiteit te liggen; een afhan
kelijkheid van de elevatie van de satellieten zit ook in het
effect.
Voor wat betreft het schatten van de geheeltallige meer
duidigheden is getracht dit te doen met zo kort mogelijke
tijdsintervallen uit dit uur. In eerste instantie is geprobeerd
om op elk tijdstip de meerduidigheden opnieuw te schat
ten, zonder gebruik te maken van informatie op vorige tijd
stippen, dus alsof het 'on-the-fly' metingen betrof. Als
waarnemingen werden dubbele-frequentie fase- en code
metingen gebruikt en voor de schatting van de geheeltallige
meerduidigheden de LAMBDA-methode [1], Het resultaat
was teleurstellend: in slechts 48% van de tijdstippen kon
den de correcte meerduidigheden worden opgelost (voor
namelijk voor de tijdstippen waar de grootte van het rela
tieve ionosfeereffect klein is). Vergroting van de tijdsinter
vallen naar vijf minuten leverde een iets beter resultaat op:
in 75% van de gevallen werden de goede meerduidigheden
gevonden. Een 100%-resultaat werd alleen verkregen met
minimaal tien minuten aan metingen.
In fig. 9 zijn voor dezelfde basislijn wederom tijdreeksen
van dubbelverschil ionosferische vertragingen weergegeven,
maar nu voor een nachtelijk tijdsinterval: 00:00-01:00 uur
lokale tijd op dezelfde datum. Direct is te zien dat het iono
sfeereffect veel kleiner is dan overdag. Dit is ook te merken
aan het succes van het schatten van de meerduidigheden:
voor alle tijdstippen konden nu de correcte geheeltallige
waarden ogenblikkelijk (dus 'on-the-fly') worden bepaald!
De toename van de ionosferische activiteit is dus goed
merkbaar, zelfs in basislijnen van niet al te grote lengte.
Door het verlengen van de meetduur of 's nachts de metin
gen uit te voeren kunnen dergelijke metingen wel succesvol
worden verwerkt, maar dit zijn natuurlijk geen aantrekke-
Fig. 7.
Voor relatieve
GPS-puntsbepa-
ling is de dubbel
verschil ionosferi
sche vertraging
tussen twee ontvan
gers en twee satel
lieten van belang,
die als volgt wordt
gevormd:
A'lAA2-/,2 )-(/]-/,')•
Fig. 8.
Tijdreeksen van
dubbelverschil
ionosferische
vertragingen voor
een basislijn van
15 km, overdag
gemeten (12:00-
13:00 uur lokale
tijd; 10 november
1999).
lijke opties in de praktijk. Om toch de
niet-verwaarloosbare relatieve iono-
sfeerfouten te kunnen behandelen,
heeft men in de GPS-verwerking in
principe twee alternatieven:
schatting van de ionosfeerfout uit
dubbele-frequentie metingen;
a priori correctie van de metingen.
Schatting van de
ionosfeerfout
Het ligt voor de hand om bij signifi
cante ionosfeereffecten in de data het
GPS-vereffeningsmodel dat gebruikt
wordt om de onbekende meerduidig
heden en basislijncoördinaten te
schatten, uit te breiden voor de onbe
kende ionosferische vertragingen.
Doordat het effect frequentie-afhan
kelijk is, bestaat er de volgende relatie
tussen de ionosferische vertraging op
LI (If en het effect op L2 (If)-.
Hier zijn A; en A2 de golflengten van
LI respectievelijk L2, waarbij de ver
houding van deze golflengten gelijk is
aan de omgekeerde verhouding van
frequenties (dit volgt eenvoudig uit de
relaties c A/A2/2, met ede con
stante lichtsnelheid). Door het meten
op twee frequenties zijn we in staat
ionosferische vertragingen uit de GPS-
data te schatten (zie ook kader) en dus
lange basislijnen te berekenen. Voor
uiterst snelle toepassingen (zoals real
time kinematisch) is een vereffenings
model met onbekenden voor de iono-
sfeer helaas niet erg bruikbaar: door
■o
X v/
iX
116
2000-3
GEODESIA
satelliet 1
satelliet 2
lonosfeer/
ontva
0.15
O)
0.1
O)
0.05
-0.05
ka
S -0.1
n
ss
3
v' S-*
1
20
40
60 80
tijdstip
100 120
