Ionosphere scintillation effects on navigation systems

Yannick Béniguel; Jean-Pierre Adam; Alain Bourdillon; P. Lassudrie-Duchesne

doi:10.1016/j.crhy.2011.01.005

Ionosphere scintillation effects on navigation systems
[Effets de scintillations ionosphèriques sur des systèmes de navigation]

Yannick Béniguel ¹ ; Jean-Pierre Adam ¹ ; Alain Bourdillon ² ; P. Lassudrie-Duchesne ³

¹ IEEA, 13, promenade Paul-Doumer, 92400 Courbevoie, France
² IETR, University of Rennes 1, 2, rue du Thabor, 35065 Rennes cedex, France
³ Telecom Bretagne, Technopôle Brest-Iroise, 29238 Brest, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 12 (2011) no. 2, pp. 186-191.

Résumé
Abstract

Cet article a pour objet lʼétude de lʼimpact de la propagation à travers lʼionosphère, et plus particulièrement à travers les inhomogénéités à lʼintérieur du milieu, sur les erreurs observées par les systèmes de navigation par satellite, en particulier pour le positionnement. Les modifications apportées sur les signaux transmis ont été évaluées à lʼoccasion de campagnes de mesures. Lʼanalyse des effets sur un récepteur standard est ensuite présentée. Les erreurs de positionnement liées aux scintillations sont supérieures à la dizaine de mètres dans les pires cas.

This article deals with the impact of ionospheric electron density inhomogeneities on the functionality of global navigation satellite systems emphasizing positioning errors. The scintillation characteristics of transmitted signals have been obtained using data gathered in measurement campaigns. The effects on a standard receiver are then presented. Positioning errors due to scintillations were shown to be greater than 10 meters in the worst case.

Publié le : 2011-03-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2011.01.005

Mots clés : Navigation systems, Scintillations, Positioning errors, Loss of lock

Affiliations des auteurs :

Yannick Béniguel ¹ ; Jean-Pierre Adam ¹ ; Alain Bourdillon ² ; P. Lassudrie-Duchesne ³

¹ IEEA, 13, promenade Paul-Doumer, 92400 Courbevoie, France
² IETR, University of Rennes 1, 2, rue du Thabor, 35065 Rennes cedex, France
³ Telecom Bretagne, Technopôle Brest-Iroise, 29238 Brest, France

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Yannick Béniguel; Jean-Pierre Adam; Alain Bourdillon; P. Lassudrie-Duchesne. Ionosphere scintillation effects on navigation systems. Comptes Rendus. Physique, Volume 12 (2011) no. 2, pp. 186-191. doi : 10.1016/j.crhy.2011.01.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2011.01.005/

Bibliographie
Cité par

[1] P.H. Doherty, S.H. Delay, C.E. Valladares, J. Klobuchar, Ionospheric scintillation effects in the equatorial and auroral regions, in: ION-GPS-2000, Salt Lake City, Utah, September 19–22, 2000, pp. 662–671.

[2] E. De Paula, P.H. Doherty, T. Dehel, Scintillation activity and recent measurements from the Brazilian region, in: SBAS-IONO Meeting, Maastricht, May 2001.

[3] H. Chandra; P.V.S. Ramarao; P.N. Vijay Kumar; B.M. Pathan; K.N. Iyer; A.K. Gwal; R.P. Singh; Singh Birbal; A. Dasgupta VHF scintillations at low latitudes in India, Beacon Satellite Symposium, Boston College, Boston, 2007

[4] M.B. El-Arini, R.S. Conker, S.D. Ericson, K.W. Bean, F. Niles, K. Matsunaga, K. Hoshinoo, Analysis of the effects of ionospheric scintillation on GPS L2 in Japan, in: ION-GPS-2003, Portland, OR, September 2003.

[5] Y. Otsuka; K. Shiokawa; T. Ogawa Equatorial ionospheric scintillations and zonal irregularity drifts observed with closely-spaced GPS receivers in Indonesia, J. Meteorological Soc. Japan, Volume 84A (2006), pp. 343-351

[6] Y. Béniguel; J.-P. Adam; N. Jakowski; T. Noack; V. Wilken; J.-J. Valette; M. Cueto; A. Bourdillon; P. Lassudrie-Duchesne; B. Arbesser-Rastburg Analysis of scintillation recorded during the PRIS measurement campaign, Radio Sci., Volume 44 (2009) | DOI

[7] Y. Béniguel GIM: a global ionospheric propagation model for scintillations of transmitted signals, Radio Sci., Volume 37 (2002) no. 3, p. 1032 | DOI

[8] P. Lassudrie-Duchesne, Y. Béniguel, A. Bourdillon, R. Fleury, J.J. Valette, M. Le Huy, L. Tran Thi, Les effets de la scintillation ionosphérique sur le GPS, in: Revue de Navigation, Paris, 2010.

[9] S.M. Radicella The NeQuick model genesis, uses and evolution, Ann. Geophys., Volume 52 ( July–August 2009 ) no. 3–4

[10] P. Ward Satellite signal acquisition and tracking (E.D. Kaplan, ed.), Understanding GPS Principles and Applications, Artech House, Boston, 1996, pp. 119-208

[11] R.S. Conker; M.B. El-Arini; C.J. Hegarty; T. Hsiao Modeling the effects of ionospheric scintillation on GPS/SBAS availability, Radio Sci., Volume 38 (2003) no. 1 | DOI

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