Perpustakaan Digital ITB

Konten elektron total vertikal (VTEC) adalah parameter penting dari ionosfer yang secara signifikan mempengaruhi perambatan sinyal radio. Estimasi VTEC yang akurat sangat penting untuk banyak aplikasi, seperti penentuan posisi, komunikasi satelit, dan prakiraan cuaca luar angkasa. Resolusi spasial dan temporal Peta Ionosfer Global (GIMs) dari Layanan GNSS Internasional (IGS), Pusat Penentuan Orbit di Eropa (CODE), dan model Ionosfer Referensi Internasional (IRI-2020) terbatas di wilayah dengan wilayah yang jarang atau terbatas. jaringan penerima, khususnya di Nigeria. Bias Kode Diferensial (DCB) satelit dan penerima adalah salah satu sumber kesalahan utama dalam penentuan posisi Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS) yang harus dipertimbangkan untuk memperkirakan VTEC secara akurat. Namun, DCB penerima yang tidak tergabung dalam jaringan IGS tidak tersedia dari GIM. Untuk mengatasi tantangan ini, kami berupaya mengembangkan dan membandingkan kinerja dua metode estimasi VTEC inovatif berdasarkan penerima tunggal dan jaringan yang menggunakan teknik ekspansi harmonik bola dan transformasi ortogonal. Metode baru kami memanfaatkan pengamatan multi-GNSS untuk secara akurat memperkirakan VTEC, satelit, dan penerima DCB. Data GNSS RINEX, IONEX, dan SP3 dari tahun 2011 di 9 penerima multi-GNSS di Jaringan Geodesi Nigeria yang diambil sampelnya pada interval 30 detik digunakan untuk penelitian ini. Pengamatan kode pseudo-range juga dihaluskan dengan pengamatan fase pembawa dan digunakan untuk penelitian ini. Untuk memastikan validitas hasil dan kualitas data, kami melakukan berbagai langkah pra-pemrosesan menggunakan kombinasi linier Melbourne-Wubbena dan kombinasi linier bebas geometri menggunakan program internal ITB-GNSSTEC berdasarkan pemrosesan batch dan teknik kuadrat terkecil. Metode berbasis stasiun tunggal memanfaatkan satu penerima GNSS untuk memperkirakan VTEC pada resolusi temporal 1 jam. Metode penerima tunggal menunjukkan kesesuaian yang penting jika dibandingkan dengan perkiraan model IGS, CODE, dan IRI-2020 selama periode aktivitas geomagnetik tenang dan terganggu, dengan menyajikan kisaran standar deviasi 2,882 hingga 7,362 TECU dan koefisien korelasi berkisar antara 0,898 hingga 7,362 TECU. 0,980 di berbagai stasiun independen. Metode berbasis jaringan ini memanfaatkan data dari jaringan sembilan penerima GNSS di Nigerian Geodetic Network (NIGNET), mencapai resolusi temporal 10 menit yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan meningkatkan kemampuan estimasi VTEC di Nigeria. Perbandingan dengan model yang ada juga menunjukkan korelasi yang kuat dalam berbagai kondisi, menunjukkan deviasi standar antara 2,8 hingga 6,5 TECU dan koefisien korelasi melebihi 0,92. Analisis spektral perkiraan VTEC dari model berbasis jaringan mengidentifikasi komponen frekuensi diurnal, semi-diurnal, dan sub-diurnal yang menonjol. Analisis musiman menyoroti rata-rata VTEC tertinggi pada Ekuinoks September dan Titik Balik Matahari Desember, dan terendah pada Titik Balik Matahari Juni. Dalam membandingkan kedua metode tersebut, metode penerima tunggal memberikan resolusi temporal yang lebih rendah yaitu 1 jam, sedangkan model berbasis jaringan menawarkan resolusi yang lebih tinggi yaitu 10 menit. Pola VTEC harian dari kedua metode menunjukkan nilai terendah pada pagi hari, puncak tengah hari, puncak ganda sesekali, dan peningkatan pasca matahari terbenam, terutama pada saat ekuinoks. Kedua model bekerja dengan baik selama periode aktivitas geomagnetik dan mampu menangkap peningkatan VTEC pasca matahari terbenam. Selain itu, kedua metode tersebut berhasil memperkirakan Bias Kode Diferensial (DCB) untuk GPS dan GLONASS, yang selaras dengan perkiraan CODE. Hasil kami menunjukkan bahwa model berbasis jaringan lebih cocok untuk menangkap perubahan yang cepat, sedangkan model penerima tunggal disarankan untuk aplikasi yang memerlukan resolusi temporal sedang dan mungkin merupakan pilihan yang baik untuk pemodelan VTEC, khususnya di area dengan jangkauan jaringan yang jarang. Penelitian ini telah berkontribusi pada pengembangan metode VTEC resolusi tinggi untuk memperkirakan DCB VTEC, satelit, dan penerima untuk area dengan distribusi penerima GNSS yang jarang. Oleh karena itu, memungkinkan deteksi karakteristik ionosfer lokal yang terlewatkan oleh model GIM. Penelitian ini secara signifikan meningkatkan pemahaman pemodelan VTEC dan karakteristiknya di Nigeria, menawarkan alat yang berharga untuk penentuan posisi yang tepat, komunikasi satelit, dan prakiraan cuaca luar angkasa.