Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) liefern unschätzbar wertvolle Positionsdaten für unzählige Anwendungen, von der alltäglichen Navigation bis zur wissenschaftlichen Forschung. Troposphärenverzögerungen, die durch die Brechungseigenschaften der Atmosphäre verursacht werden, wirken sich erheblich auf die Genauigkeit der GNSS-Positionierung aus.
Die Standardpraxis, die Zenith Tropospheric Delay (ZTD) mit einer Mapping Function (MF) zu multiplizieren, um SPD abzuleiten, basiert auf der Annahme einer atmosphärischen Isotropie, was die Präzision bei GNSS-Anwendungen einschränkt.
Im Studium in der Zeitschrift veröffentlicht SatellitennavigationForscher der Shandong University of Science and Technology stellen ein neuartiges Konzept vor, wonach SPDs in Bezug auf Azimutwinkel nicht isotrop sind, und weichen damit von traditionellen isotropen und anisotropen Annahmen ab.
Sie nutzten drei verschiedene Kartierungsfunktionen und führten Auswertungen an fünf Stationen des International GNSS Service (IGS) durch, wobei sie die Raytracing-Methode als Benchmark verwendeten.
Die Studie verglich die SPD-Genauigkeit mit der Vienna Mapping Function 3 (VMF3) und fand den kleinsten Rest zwischen VMF3-abgeleiteten SPDs und Raytracing-SPDs. Überraschenderweise zeigte die Einführung einer horizontalen Gradientenkorrektur für azimutabhängige SPD-Variationen keine signifikante Verbesserung der Genauigkeit.
Dr. Ying Modelle, die die Zuverlässigkeit von GNSS-Positionierungssystemen erheblich verbessern.
Die Entdeckung eines nicht-isotropen Verhaltens bei SPD über verschiedene Azimutwinkel hinweg unterstreicht einen entscheidenden Aspekt, der bisher bei der Modellierung troposphärischer Verzögerungen übersehen wurde.
Diese Erkenntnis stellt bestehende Methoden in Frage und legt die Notwendigkeit neuer Modelle nahe, die die komplexe Dynamik der Troposphäre genau darstellen. Solche Fortschritte sind von entscheidender Bedeutung für Anwendungen, die eine hochpräzise GNSS-Positionierung erfordern, wie etwa Geodäsie, Navigation und Atmosphärenwissenschaften.
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Ying Xu et al., Eine erste Untersuchung des nichtisotropen Merkmals der troposphärischen GNSS-Verzögerung, Satellitennavigation (2024). DOI: 10.1186/s43020-023-00122-5