Capitolo 6 Il Sistema Satellitare GPS 6.1 – Descrizione del sistema ...

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Mario Vultaggio
6.11.4.1 – Il modello ionosferico
Il ritardo ionosferico è dovuto alla variazione della velocità di gruppo delle
onde elettromagnetiche che attraversano la ionosfera. Il ritardo prodotto
dalla variazione della velocità di gruppo può essere determinato per mezzo
della relazione:
∫ ( ) − = Δ dl n
1
t 1 oppure ( )
c
∫ − = Δ dl n r 1 (6.97)
Essendo l’indice di rifrazione nella banda L dato da:
1
2
X
40.
3
n = − con X = ∫ Ndl
2
f
velocità di gruppo è dato da:
il ritardo prodotto dalla variazione della
40.
3
Δt = ∫ Ndl
(6.98)
2
cf
nella quale l’integrale ∫ Ndl rappresenta il TEC contenuto di elettroni per
metro lineare del percorso del segnale dal satellite al ricevitore GPS. Il
contenuto di elettroni lungo il percorso è pertanto il responsabile della
variabilità del ritardo ionosferico.
I ricevitori a singola frequenza (L1) utilizzano un algoritmo noto come
modello di Klobuchar per ridurre questo ritardo ionosferico. Questo
modello di correzione ionosferica si basa sulle coordinate geografiche del
ricevitore ( φ, λ)
e sulle coordinate alto azimutali del satellite
( h, AZ
) utilizzato nella misura di pseudorange. L’algoritmo utilizza i
coefficienti α n e β n del messaggio di navigazione e fornisce l’errore in
secondi prodotto dalla variazione della velocità di gruppo del segnale che
attraversa la ionosfera. Noti le coordinate h, Az del satellite,si calcolano le
seguenti relazioni:
0.
0137
Ψ = − 0.
022
h + 0.
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con questa relazione si calcola la latitudine ionosferica;
φ
= φ + Ψ cos
l
A
Z