Aktuelle Aktivität der Ionosphäre

aktuelle Woche Mo-So bis zur gerade abgelaufenen Stunde

Die Ionosphäre ist der Teil der Erdatmosphäre, der große Mengen von Ionen und freien Elektronen enthält.  Hohe Sonnenaktivitäten (in einem ca. 11-jährigen Zyklus, siehe unten) führen zu erhöhten Aktivitäten in der Ionosphäre und damit zu Störungen bei GNSS-Messungen. Der Ionosphären-Index 95 (I95-Index) gibt einen Überblick über die Belastung dieses Teils der Atmosphäre.

Dabei wird der I95-Index in 3 Bereiche eingeteilt die in der Grafik mit Linien unterschiedlicher Farbe abgetrennt sind. Unterhalb der grünen Linie sind die Aktivitäten in der Ionosphäre und damit der I95-Index so gering, dass sie keine Auswirkungen auf die GNSS-Messungen haben. Zwischen der grünen und der gelben Linien spricht man von normalen Aktivitäten in der Ionosphäre die kaum Auswirkungen auf die GNSS-Messungen haben. Ab der gelben Linie sind erhöhte Aktivitäten mit mittlerem Einfluss auf GNSS-Messungen vorhanden. Stark erhöht sind die ionosphärischen Störungen ab der roten Linie.

Die LGL Niedersachsen stellt hier den I95-Index mit Historie dar. Weiterführende Informationen zum Thema sind dieser Webseite von Prof. Wanninger (TU Dresden) zu entnehmen.

Im Jahr 2019 war die Sonnenaktivität auf ihr Minimum gesunken. Damit begann 2019 der neue Sonnenzyklus Nr. 25. Dadurch ist in den nächsten Jahren mit ansteigender Sonnenaktivität zu rechnen, bis das Maximum (ca. zwischen Nov. 2024 und März 2026) der Sonnenaktivität erreicht ist.

https://www.spaceweather.gov/products/solar-cycle-progression

Eine Folge hoher Sonnenaktivität sind größere ionosphärische Fehler bei GNSS-Messungen. Ionosphärische Fehler spielen insbesondere bei RTK-Messungen eine entscheidende Rolle.
In Rahmen der Referenzstationsvernetzung, die dem SAPOS-HEPS-Dienst zugrunde liegt, werden die ionosphärischen Fehler im Referenzstationsnetz modelliert und für die Position des RTK-Rovers im Feld bestmöglich reduziert. Im Falle von starken ionosphärischen Störungen gelingt dies jedoch nicht vollständig. Verbleibende ionosphärische Restfehler können die Initialisierungszeiten verlängern und die Positionierungsgenauigkeit verschlechtern. Dieser Effekt verstärkt sich, je weiter der RTK-Rover von einer physikalischen Referenzstation  entfernt ist.

Minderung des ionosphärischen Einflusses durch den Nutzer

Wenn Sie während Zeiten hoher ionosphärischer Einflüsse bzw. starker Modellinkonsistenzen RTK-Messungen durchführen, empfehlen wir folgende Maßnahmen zur Verbesserung der Genauigkeit und der Verfügbarkeit hochpräziser Echtzeitpositionen:

• Achten Sie auf eine aktuelle Firmware in Ihrem RTK-Gerät. Die Hersteller entwickeln die RTK-Lösungsalgorithmen permanent weiter und verbessern auch die Berechnungsabläufe hinsichtlich der Resistenz gegenüber steigendem Fehlerhaushalt.
• Führen Sie Doppel- bzw. Mehrfachmessungen zu versetzten Tageszeiten durch und achten Sie verstärkt auf die Angabe der inneren Genauigkeit Ihres Messgerätes vor der Ergebnisspeicherung. Durch eine Kontrolle der Mittelbildung lassen sich schnell Fehllösungen aufdecken bzw. die Genauigkeiten durchgreifend steigern.
• Weichen Sie zu Zeiten starker Fehlereinflüsse auf das Postprocessing-Verfahren aus.
• Verlagern Sie die Messzeiten in eine wenig betroffene Tageszeit.
• Kontrollieren Sie Ihre GNSS-Messungen auf bekannten Punkten oder messen Sie eine Strecke zwischen GNSS-Punkten mit dem Tachymeter.