La CME du 23 mars est arrivée vers 24/1411 UTC. Des orages géomagnétiques violents (G4) ont été observés et devraient se poursuivre pendant le reste de la journée du 24 mars (UTC) et la première moitié du 25 mars. L'alerte a été émise par le centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA à Boulder (Colorado).
image de la NASA
Le processus de la CME s'est produit presque directement en face de la Terre, de sorte que, vu de la Terre, l'éjection a formé une surface circulaire, ce que nous avons appelé dans le passé le "halo complet". La matière solaire éjectée par de telles activités explosives est plus rapide que la Terre et a une couverture élevée, ce qui peut provoquer une activité géomagnétique relativement forte.
Les tempêtes géomagnétiques perturbent les communications et la navigation. La raison principale est que le rayonnement ionisant pendant les tempêtes géomagnétiques interfère avec l'ionosphère de l'atmosphère terrestre, provoquant une scintillation ionosphérique et un retard ionosphérique, qui affectent à leur tour les communications radio et les systèmes de navigation et de positionnement, entraînant une erreur ou une interruption de positionnement. Pour les utilisateurs qui dépendent du GNSS pour la navigation et le positionnement, en particulier pour les applications de haute précision, les activités d'exploitation doivent être raisonnablement organisées.
Outre les tempêtes géomagnétiques qui affectent l'activité ionosphérique, l'activité solaire périodique a également un impact considérable sur l'activité ionosphérique, affectant ainsi les services de positionnement et de navigation par satellite.
Introduction à l'activité ionosphérique
L'ionosphère est une région de la haute atmosphère terrestre qui s'étend d'environ 30 miles (48 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre à plusieurs centaines de miles d'altitude. Il s'agit d'une couche dynamique et en constante évolution, caractérisée par la présence de particules ionisées ou chargées, principalement des électrons et des ions chargés positivement. Ces particules chargées sont créées par le processus d'ionisation, qui est principalement alimenté par le rayonnement solaire. Lorsque l'énergie solaire atteint la haute atmosphère de la Terre, elle provoque l'ionisation des gaz neutres, ce qui conduit à la formation de l'ionosphère.
Le cycle actif ionosphérique est généralement associé à des changements cycliques de l'activité solaire, et la durée d'un cycle est d'environ 11 ans. Le cycle d'activité solaire actuel devrait atteindre son apogée entre 2024 et 2026. Les activités ionosphériques affecteront directement la propagation et la réception des signaux des satellites GNSS, ce qui peut entraîner une diminution de la précision du positionnement. D'une manière générale, l'activité ionosphérique est plus intense aux basses latitudes, de sorte que l'impact sur les utilisateurs de haute précision autour de l'équateur peut être plus important.
NOAA Centre de prévisions météorologiques spatiales
Les effets de l'activité ionosphérique sur les performances du GNSS
L'activité ionosphérique, influencée par des facteurs tels que le rayonnement solaire et les tempêtes géomagnétiques, peut avoir plusieurs effets sur les performances du GNSS. Il est essentiel de comprendre ces effets pour assurer la précision du positionnement et de la navigation. Voici les principaux effets de l'activité ionosphérique sur le GNSS :
Retard du signal :L'ionosphère provoque des retards dans les signaux GNSS lorsqu'ils traversent les couches ionisées. Le retard dépend de la fréquence, les signaux à haute fréquence subissant des retards plus importants. Ce retard peut entraîner des inexactitudes dans le calcul du temps de parcours du signal, ce qui affecte l'estimation de la position.
Dispersion de fréquence :Les signaux GNSS à haute fréquence, tels que ceux de la bande L2, sont plus sensibles à la dispersion ionosphérique. La dispersion fait que les différentes fréquences du signal se déplacent à des vitesses différentes, ce qui entraîne un étalement et une distorsion du signal. La dispersion des fréquences peut entraîner des inexactitudes dans les mesures de phase et avoir un impact sur la précision du positionnement.
Scintillation du signal :La scintillation ionosphérique fait référence aux fluctuations rapides de l'amplitude et de la phase du signal causées par des irrégularités dans l'ionosphère. Les effets de la scintillation sont plus prononcés dans les régions équatoriales et de haute latitude. La scintillation peut entraîner une perte de signal, des erreurs de suivi et une incertitude accrue dans les mesures GNSS.
Impact des tempêtes géomagnétiques :Les tempêtes géomagnétiques, déclenchées par l'activité solaire, peuvent intensifier les perturbations ionosphériques. Pendant les tempêtes géomagnétiques, l'augmentation de la densité d'électrons dans l'ionosphère peut entraîner des retards de signaux plus importants et des scintillations. Les perturbations induites par les tempêtes peuvent entraîner des interruptions temporaires des services GNSS et une dégradation de la précision.
Atténuer les effets de l'activité ionosphérique
Les utilisateurs sont invités à tenir compte des recommandations suivantes lorsqu'ils utilisent le positionnement GNSS afin d'utiliser pleinement les derniers algorithmes et de réduire l'impact de l'activité ionosphérique :
Mise à jour du micrologiciel du récepteur :Veillez à ce que le micrologiciel du récepteur soit mis à jour avec la version la plus récente afin d'optimiser les performances de positionnement pendant l'activité ionosphérique en utilisant les algorithmes les plus récents.
Utilisation de récepteurs bifréquences ou trifréquences :Les récepteurs bifréquences ou trifréquences peuvent utiliser des signaux de fréquences différentes pour calculer et corriger les retards ionosphériques, améliorant ainsi la précision du positionnement.
Utilisation de plusieurs systèmes satellitaires :Outre le système GPS, envisagez d'utiliser les signaux satellites d'autres systèmes GNSS tels que GLONASS, Galileo, BeiDou, etc. L'utilisation de plusieurs systèmes satellitaires peut augmenter la quantité de données d'observation, améliorant ainsi la fiabilité et la précision du positionnement.
Réglage de l'angle d'élévation du satellite :En réglant l'angle d'élévation du satellite à 10 degrés, on peut réduire l'impact de l'ionosphère sur les satellites les plus proches de l'horizon. Un angle d'élévation du satellite plus élevé peut atténuer les retards de propagation du signal causés par l'ionosphère.
En résumé, en mettant en œuvre des mesures telles que la mise à jour du micrologiciel du récepteur, l'utilisation de récepteurs à double ou triple fréquence, l'utilisation de systèmes satellitaires multiples et l'ajustement des angles d'élévation des satellites, les utilisateurs peuvent mieux traiter les erreurs de positionnement pendant l'activité ionosphérique, améliorant ainsi la précision et la fiabilité du positionnement GNSS.
À propos de ComNav Technology
ComNav Technology développe et fabrique des cartes et des récepteurs GNSS OEM pour des applications de positionnement de haute précision. Sa technologie a déjà été utilisée dans un large éventail d'applications telles que l'arpentage, la construction, le contrôle des machines, l'agriculture, le transport intelligent, le chronométrage précis, la surveillance des déformations, les systèmes sans pilote. Avec une équipe dédiée à la technologie GNSS, ComNav Technology fait de son mieux pour fournir des produits fiables et compétitifs aux clients du monde entier. ComNav Technology est cotée à la bourse de Shanghai (Science and Technology Board), titres : ComNav Technology (Compass Navigation), code boursier : 688592.
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