GNSS technology in support of air navigation

• Grant number: 19/27866-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: March 01, 2020
• End date: February 28, 2022
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Geosciences - Geophysics
• Agreement: CNPq - INCTs
• Principal Investigator: Eurico Rodrigues de Paula
• Grantee: Enzo Roberto Verlato
• Host Institution: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). São José dos Campos , SP, Brazil
• Associated research grant: 17/50115-0 - GNSS technology for supporting air navigation, AP.PP

Abstract

O posicionamento e a navegação aérea utilizando sinais GNSS são afetados pela ionosfera que causa um atraso no sinal do satélite e causa cintilação em fase e em amplitude durante a incidência de irregularidades do plasma ionosférico. Na ionosfera tropical, que é o caso do Brasil, a incidência de cintilação ionosférica é maior do que outras regiões do globo, bem como existem gradientes do Conteúdo Eletrônico Total (CET) que contribuem para a geração de irregularidades e afetam os sistemas de aumentação como o GBAS. Portanto se faz necessário estudar o efeito da ionosfera nestes sistemas de posicionamento e navegação utilizando dados de receptores de GNSS Instalados no Brasil. Para esta finalidade serão utilizados dados do índice de cintilação em amplitude que é o S4 e em fase que é o Sigma Phi e dados de outros sondadores ionosféricos. O índice ROTI (Rate of TEC Index) será determinado a partir de dados do CET dos receptores de GNSS, pois é possível determiná-lo de uma maneira global e ele é altamente correlacionado com o índice de cintilação S4. Neste projeto, após a familiarização do bolsista com os dados existentes, ele deverá analisar e otimizar os dados coletados de modo a transferi-los de maneira eficaz e segura para um servidor principal. Após esta etapa o bolsista deverá coletar e tratar os dados no servidor de maneira otimizada para o usuário final. Outro trabalho a ser desenvolvido será a aquisição dos índices Sigma-Phi e ROTI das redes de receptores LISN (Low-Latitude Ionospheric Scintillation Network) e das redes CIGALA/CALIBRA e INCT com a resolução temporal de 1 minuto, ou seja em tempo quase-real. Como a cintilação ionosférica afeta o CET, outra etapa a ser desenvolvida é a validação da aquisição de dados em tempo real dos índices ionosféricos em diferentes condições de cintilação ionosférica. A etapa final deste projeto é a disponibilização de um mapa integrado (LISN, CIGALA/CALIBRA, INCT) do ROTI em tempo real, que representará em tempo quase-real as condições de cintilação ionosférica no Brasil, e que deverá ser validado com os dados em tempo quase-real do índice de cintilação ionosférica S4. (AU)