Efeitos de tempestades geomagnéticas no posicionamento relativo com GPS na região brasileira : estudo de caso para 29 de outubro de 2003

Abstract

A ionosfera é uma das principais fontes de erro sistemático das observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System). Esse erro é diretamente proporcional ao TEC (Total Electron Content- Conteúdo Total de Elétrons), ou seja, à densidade de elétrons presentes na ionosfera ao longo do caminho entre o satélite e a antena receptora. O TEC varia regularmente ao longo do dia, ao longo das estações do ano e também ao longo de ciclos de aproximadamente onze anos. No entanto, além das variações regulares, eventos solares extremos (explosões solares, ejeções coronais de massa, entre outros) podem causar abruptas e significativas mudanças no comportamento do TEC, exercendo grande influência no posicionamento com GNSS, principalmente com receptores de uma freqüência. Neste trabalho realizou-se um estudo da severa tempestade geomagnética iniciada em 29 de Outubro de 2003 (em decorrência de uma ejeção coronal de massa), com ênfase nas suas conseqüências sobre a ionosfera terrestre e o posicionamento relativo com GPS (Global Positioning System) em linhas de base longas na região brasileira.

The ionosphere is a major source of systematic error in the GNSS (Global Navigation Satellite System) observable. This error is directly proportional to the TEC (Total Electron Content), or the density of electrons in the ionosphere along the path between the satellite and the receiving antenna. The TEC varies regularly throughout the day, the seasons and also over cycles of about eleven years. However, besides the regular variations, extreme solar events (solar fiares, coronal mass ejections, etc.) can cause abrupt and significant changes in the behavior of TEC, wielding great influence in GNSS positioning, especially with single frequency receivers. A study of severe geomagnetic storm started on 29 October 2003 (due to a coronal mass ejection), with emphasis on their consequences on the terrestrial ionosphere and the relative positioning the region of Brazil was carried out in this paper.