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LEO Satellite Navigation Errors and VTEC in Single-frequency GPS Tracking

Garcia-Fernandez, Miquel und Montenbruck, Oliver (2005) LEO Satellite Navigation Errors and VTEC in Single-frequency GPS Tracking. Radio Science, 41, . American Geophysical Union. DOI: DOI 10.1029/2005RS003420.

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Offizielle URL: http://www.agu.org/

Kurzfassung

In the context of space applications, the GPS system is presently a well established and accepted tracking system. To meet the basic navigation requirements, most satellites in a low Earth orbit (LEO) are equipped with single-frequency GPS receivers that measure the C/A code as well as the L1 phase. However, the resulting kinematic navigation solutions exhibit systematic position errors caused by elevation dependent ionospheric path delays. In this study a simple analytical model is established, which quantitatively relates the position error to the vertical electron content (VTEC) and the mapping function. This model substantiates the empirical evidence of a mean radial offset that increases in proportion to the total electron content above the satellite. It is furthermore shown that the ratio between this offset and the vertical ionospheric path delay depends on the applied elevation mask angle. Representative ratios of 3-5 are obtained for the mapping function of the Lear ionosphere model and elevation cut-off angles of 10°, 5° and 0°. This analytical result has further been confirmed by signal simulator tests as well as flight data of the CHAMP satellite.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:LEO Satellite Navigation Errors and VTEC in Single-frequency GPS Tracking
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Garcia-Fernandez, MiquelNICHT SPEZIFIZIERT
Montenbruck, OliverNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:November 2005
Erschienen in:Radio Science
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:41
DOI :DOI 10.1029/2005RS003420
Seitenbereich:
Verlag:American Geophysical Union
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Ionosphere, LEO Satellites, GPS Tracking, VTEC
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W -- keine Zuordnung (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Raumflugbetrieb und Astronautentraining
Hinterlegt von: Dr.rer.nat.hab. Oliver Montenbruck
Hinterlegt am:22 Jan 2007
Letzte Änderung:14 Jan 2010 20:45

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