Claudio Brunini Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas Universidad Nacional de La Plata Argentina

1. Reunión Técnica del Proyecto SIRGAS Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 Grupo de Trabajo I Mapas Ionosféricos Regionales Proyecto Piloto Claudio Brunini Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas Universidad Nacional de La Plata Argentina

2. Antecedentes • SIRGAS, Aguascalientes, diciembre de 2004: experiencia piloto para calcular mapas ionosféricos regionales basados en observaciones SIRGAS • Participación de cuatro grupos • UNLP, Argentina + IGAC, Colombia • USP (Prof. Edvaldo Simões da Fonseca Jr), Brasil • UNESP (Prof. Paulo Camargo), Brasil SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 2

3. Cada observación provee una determinación no calibrada de sTEC • Se determinan constantes de calibración para cada satélite y receptor, día por día • El sTEC calibrado se convierte en vTEC • El vTEC se interpola mediante funciones esféricas armónicas • Se calcula un mapa medio cada hora Mapas ionosféricos regionales en la UNLP • Brunini et al 2004, A new ionosphere monitoring technology based on GPS, Astroph & Space Sci 290, 415-429, Kluwer • Azpilicueta et al 2004, Assessment of SH vTEC representation using synthetic data based on NeQuick Ionospheric Model, International Beacon Satellite Symposium, Trieste, Oct 2004 SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 3

4. Productos disponibles Servicio experimental para proveer mapas ionosféricos regionales para América del Sur Mapas horarios en formato jpg Película diaria en formato avi Grillas horarias de 1ºx1º Accesibles en http://cplat.fcaglp.unlp.edu.ar/ Iniciado el 1 de julio de 2005 Accesibilidad con 10 días de demora Contactos: Amalia Meza: ameza@fcaglp.unlp.edu.ar Mauricio Gende: mgende@fcaglp.unlp.edu.ar SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 4

5. Validaciones • Mediante comparaciones con otras determinaciones de vTEC • misiones TOPEX/Poseidon y Jason I • modelos climatológicos IRI, NeQuick y Bent • modelos GPS CODE y JPL • Azpilicueta & Brunini, Analysis of the bias between TOPEX and GPS vTEC determinations, Radio Sc, under reviewing • Brunini et al 2005, Temporal and spatial variability of the bias between TOPEX- and GPS- derived TEC, J Geod, doi10.1007/s00190-005-0448-z • Meza et al 2002, Comparing vertical total electron content from GPS, Bent and IRI models with TOPEX-Poseidon, Ad Space Res 30(2) 401-406. • Meza et al 2002, Systematic behavior of semiempirical ionospheric models in quiet geomagnetic conditions, Radio Sc 3(3) 24-36 SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 5

6. Posibles aplicaciones • Estudios geofísicos (variabilidad con resolución de una hora, estructuras de escala intermedia) • Contribución al desarrollo de sistemas de aumentación para GNSS • Mejorar el posicionamiento puntual y diferencial con receptores de simple frecuencia SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 6

7. 23/08/05 24/08/05 25/08/05 UT: 18:00 Estudios geofísicos • Meza et al 2005, Vertical total electron content and geomagnetic perturbations at mid and subauroral south latitudes during geomagnetic storms, J Atmos SolarTerrestrial Phys, doi 10.11016/j.jastp.2004.07.042 • Ezquer et al 2004, GPS-VTEC measurements and IRI predictions in the South American sector, Adv Space Res, doi 10.1016/j.asr.2004.03.015 • Brunini et al 2003, Quiet and perturbed ionospheric representation according to the electron content from GPS signals, JGR 108 A2 doi1029/2002JA009346 SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 7

8. Sistemas de aumentación • La operación GNSS simple frecuencia requiere de Sistemas de Aumentación (e.g. EGNOS, WAAS) para corregir el error ionosférica • La ionosfera sudamericana es particularmente compleja (anomalía ecuatorial y del Brasil) • La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) impulsa el desarrollo del Sistema de Aumentación para el Caribe, Centro y Sudamérica(SACCSA) • Recomendaciones del Seminario Internacional de Navegación Satelital (Naciones Unidas), Bogotá, Sep 2005 • Aprovechar la infraestructura SIRGAS para el desarrollo de SAACSA • Desarrollar un modelo ionosférico regional piloto para el área SIRGAS • Meza et al 2004, Evaluating the accuracy of ionospheric range delay corrections for navigation at low latitude, Adv Space Res, available online SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 8

9. Levantamientos con receptores de simple frecuencia • Errores medios (día perturbado y bajo la anomalía) • posicionamiento puntual instantáneo: 0.42 m / 2.65 m • posicionamiento diferencial (200 km): 0.08 m / 0.16 m • Gende et al 2003, Ionospheric effect in instantaneous positioning, Proc ION Technical Meeting, California, Jan 2003 • Mohino 2005, Análisis y mitigación del error ionosférico con receptores de una frecuencia, Tesis doctoral, Universidad Complutense, Madrid SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 9

10. Comparación con otros productos similares • Diferencias con los mapas Ionosféricos del IGS • Esquema de calibración • Ciraolo et al 2005, Calibration errors on experimental slant total electron content determined with GPS, submitted to JoG • Utilización de latitud ‘modip’ • Azpilicueta et al 2005, Global ionospheric maps from GPS observations using modip latitude, Adv Space Res, available online • Solución regional (más datos, mayor resolución) SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 10

11. Trabajos futuros • Sumar colaboraciones de Brasil, Colombia y otros países de SIRGAS • Posible cooperación con el proyecto Valladares • Avanzar hacia una modelización con mejor representación de la física ionosférica(ej. Brunini et al 2005, A method for ingesting observed TEC into an empirical ionospheric model, Submitted to Radio Science) Preguntas para SIRGAS • Seguimos trabajando? • Difundir los resultados (experimentales) mediante la página web del proyecto. Cuándo? Cómo? Muchas gracias por vuestra atención SIRGAS, Caracas, 17 y 18 de noviembre de 2005 C. Brunini - 11