Sermet ÖĞÜTÇÜ

GPS İyonosfer Geçiş Noktalarının Toplam Elektron Yoğunluğunu Hesaplama Yazılımı

Bu çalışmada Global Positioning System (GPS) ölçüsü yapılan herhangi bir nokta için GPS uydularıiyonosfer geçiş noktalarının (IPP) toplam elektron yoğunluğu (TEC) hesaplama yazılımı MATLABprogramlama dilinde yazılmıştır. TEC değerleri, GPS uyduları iyonosfer geçiş noktaları için hem düşeyhem de eğik mesafe olarak istenilen uydu yükseklik derecesinde yazılım tarafından hesaplamaktadır.Yazılımın kullanıcı ara yüzü sayesinde kullanımı kolay ve oldukça hızlıdır. Yazılımın girdi verileri, günlükRINEX dosyası, hassas efemeris dosyası (ultra-hızlı, hızlı veya son ürün) ve ionosphere exchange (IONEX)dosyalarıdır (hızlı veya son ürün). Yazılım bu verileri kullanarak GPS ölçümü yapılan noktadan istenilenuydu yükseklik açısına göre zaman içerisinde izlenilen uyduları ve bu uyduların koordinatlarınıhesaplamaktadır. Daha sonra hesaplanan uydu koordinatlarına göre bu noktaların düşey ve yatay TECdeğerleri IONEX dosyasındaki veriler kullanılarak hesaplanmaktadır. IONEX dosyaları için istenilenherhangi bir kurumun ürettiği dosyalar kullanılabilir. Yazılımın kaynak kodları istenilen şekildedeğiştirilerek elde edilen düşey ve eğik TEC değerleri ihtiyaç duyulan analizlerde kolaylıkla kullanılabilir.Yazılım MATLAB’ın hiçbir hazır fonksiyonunu kullanmamaktadır dolayısıyla sadece MATLAB programınınyüklü olması yazılımı kullanmak için yeterlidir.

Software for Total Electron Content of GPS Ionospheric Pierce Points

In this study, total electron content (TEC) computation software of the GPS satellites’ ionosphere pierce points (IPP) for any test site using Global Positioning System (GPS) survey is written in the MATLAB programming language. TEC values are calculated by the software as both vertical and slant distance for GPS satellites’ IPPs with respect to cutoff angle. Due to the graphical interface of the software, usage of the software is easy and fast. The input data of the software are the daily RINEX file, the precise ephemeris file (ultra-fast, fast or final product) and the ionosphere exchange (IONEX) file (fast or final product). The software distinguishes the tracked satellites and computes their coordinates over time according to the desired satellite elevation cutoff angle from the survey point. Then, according to the calculated satellite coordinates, the vertical and slant TEC values of these points are calculated using the data in the IONEX file. IONEX files from any institution can be used. The vertical and slant TEC values can be extracted by changing the source code of the software and can be easily used in any scientific analysis. The software does not use any built-in function of MATLAB, so only the MATLAB program is required to run the software.

PDF

___

El-Gizawy, M. L., 2003. Development of an ionosphere monitoring technique using GPS measurements for high latitude GPS users, Yüksek lisans, University of Calgary, Department of Geomatics Engineering, 161.
Gaussiran, T., Munton, D., Harris, B., Tolman, B., 2004. An open source toolkit for GPS processing, total electron content effects, measurements and modeling. In International Beacon Satellite Symposium, Trieste, Italy.
Hernández‐Pajares, M., Juan, J. M., & Sanz, J., 2006. Medium‐scale traveling ionospheric disturbances affecting GPS measurements: Spatial and temporal analysis. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 111(A7).
Hernández-Pajares, M., Juan, J. M., Sanz, J., Orus, R., Garcia-Rigo, A., Feltens, J., ... Krankowski, A., 2009. The IGS VTEC maps: a reliable source of ionospheric information since 1998. Journal of Geodesy, 83(3-4), 263-275.
Kintner, P. M., Ledvina, B. M., De Paula, E. R., 2007. GPS and ionospheric scintillations. Space weather, 5(9).
Klobuchar, J. A., 1987. Ionospheric time-delay algorithm for single-frequency GPS users (No. GL-TR-90-0320). AIR FORCE SYSTEMS COMMAND HANSCOM AFB MA GEOPHYSICS LAB.
Luo, X., Gu, S., Lou, Y., Xiong, C., Chen, B., & Jin, X., 2018. Assessing the Performance of GPS Precise Point Positioning Under Different Geomagnetic Storm Conditions during Solar Cycle 24. Sensors, 18(6), 1784.
Nava, B., Radicella, S. M., Leitinger, R., Coïsson, P., 2007. Use of total electron content data to analyze ionosphere electron density gradients. Advances in Space Research, 39(8), 1292-1297.
Orús, R., Hernández-Pajares, M., Juan, J. M., & Sanz, J., 2005. Improvement of global ionospheric VTEC maps by using kriging interpolation technique. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 67(16), 1598-1609.
Øvstedal, O., 2002. Absolute positioning with singlefrequency GPS receivers. GPS Solutions, 5(4), 33-44.
Petrie, E. J., King, M. A., Moore, P., Lavallée, D. A., 2010. Higher‐order ionospheric effects on the GPS reference frame and velocities. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 115(B3).
Roma-Dollase, D., Hernández-Pajares, M., Krankowski, A., Kotulak, K., Ghoddousi-Fard, R., Yuan, Y., ... Feltens, J., 2018. Consistency of seven different GNSS global ionospheric mapping techniques during one solar cycle. Journal of Geodesy, 92(6), 691-706.
Sezen, U., Arikan, F., Arikan, O., Ugurlu, O., Sadeghimorad, A., 2013. Online, automatic, near-real time estimation of GPS-TEC: IONOLAB-TEC. Space Weather, 11(5), 297-305.
Wang, C., Xin, S., Liu, X., Shi, C., & Fan, L., 2018. Prediction of global ionospheric VTEC maps using an adaptive autoregressive model. Earth, Planets and Space, 70(1), 18.
Warren, D. L., Raquet, J. F., 2003. Broadcast vs. precise GPS ephemerides: a historical perspective. Gps Solutions, 7(3), 151-156.
1:http://www.gdgps.net/products/tec-maps.html, (09.12.2018)
2: http://sopac-csrc.ucsd.edu, (10.12.2018)