Procesamiento SIRGAS en DGFI-TUM

Cada semana, diez Centros de Procesamiento SIRGAS generan soluciones semanales semilibres que incluyen las posiciones (coordenadas) de un determinado conjunto de estaciones SIRGAS. La distribución de las estaciones SIRGAS entre los Centros de Procesamiento SIRGAS asegura que cada estación sea procesada por tres centros de procesamiento.

Los Centros de Procesamiento SIRGAS siguen estándares unificados para el cálculo de las soluciones semanales semilibres. Dichos estándares se basan generalmente en las convenciones del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia (IERS) y las directrices específicas para GNSS definidas por el Servicio Internacional GNSS (IGS); con la excepción de que en las soluciones individuales SIRGAS las órbitas y relojes de los satélites así como los parámetros de orientación de la Tierra equivalen a los valores semanales finales del IGS (SIRGAS no estima estos parámetros), y las posiciones para todas las estaciones se restringen a ±1 m (para generar las soluciones semilibres en el formato SINEX).

Las soluciones individuales son combinadas por los Centros de Combinación SIRGAS para generar las posiciones semanales de las estaciones en el mismo marco de referencia utilizado por el IGS para calcular las órbitas de los satélites GNSS.

DGFI-TUM es responsable de procesar la red continental SIRGAS-C y de combinar las soluciones de esta red con las soluciones individuales entregadas por los otros Centros de Procesamiento SIRGAS. La red SIRGAS-C es la densificación primaria del ITRF en América Latina. Esta red presenta una buena cobertura continental e incluye estaciones estables para asegurar la perdurabilidad y estabilidad del marco de referencia. La red SIRGAS-C es fundamental para la integración consistente de los marcos de referencia nacionales latinoamericanos en el marco de referencia continental y global.

Las principales características de procesamiento aplicadas por DGFI-TUM para el análisis de la red SIRGAS-C son:

• Software: Bernese GNSS Software 5.2, Dach et al. 2015 (doi: 10.7892/boris.72297).
• Observable básico: combinación lineal libre de ionosfera.
• Intervalo de medición: 30 seg.
• Elevación de corte: 3°.
• Ponderación dependiente de la elevación cos(z)**2.
• Las órbitas de los satélites, las correcciones a los relojes de los satélites y los parámetros de orientación terrestre corresponden a las soluciones semanales finales del IGS, https://igs.org/products/, Johnston et al. 2017 (doi: 10.1007/978-3-319-42928-1_33).
• Offsets entre el centro de masas y las antenas emisoras de los satelites GNSS según el modelo igs14.atx, https://files.igs.org/pub/station/general/.
• Correcciones absolutas a las de variaciones de los centros de fase (PCV) de las antenas receptoras y de los satélites según el modelo igs14.atx, https://files.igs.org/pub/station/general/.
• Calibraciones antena+radome si se incluyen en igs14.atx. En caso contrario, se omiten los efectos del radome y se utiliza el modelo estándar de la antena (radome NONE).
• Excentricidades de las antenas receptoras (dN, dE, dU) según los log files de las estaciones (ftp://ftp.sirgas.org/pub/gps/DGF/station/log/).
• Solución de las ambigüedades de fase:
  • Solución directa de ambigüedades para L1 y L2 en líneas de base de 0 km a 20 km
  • Solución de ambigüedades en L3 y L5 para líneas de base de 18 km a 200 km
  • Estrategia Wideline para líneas de base de 180 km a 9000 km
  • Estrategia quasi ionosphere free  (QIF) para líneas de base de 18 km a 5600 km.    
  • En la solución de ambigüedades, se incluyen los modelos de ionosfera de CODE (Centro para la Determinación de Órbitas en Europa) para aumentar el número de ambigüedades resueltas, http://ftp.aiub.unibe.ch/CODE/, Dach et al. 2020 (doi: 10.7892/boris.75854.4).
• Modelado de la troposfera: el retardo cenital a-priori se modela utilizando la Vienna Mapping Function VMF (Boehm et al. 2006, doi: 10.1029/2005JB003629) y se estiman parámetros atmosféricos adicionales a intervalos de 1 hora dentro del ajuste de la red utilizando también la Vienna Mapping Function. Además, se estiman parámetros para los gradientes horizontales a fin de modelar asimetrías azimutales (modelo descrito en Chen y Herring 1997, doi: 10.1029/97JB01739). Los coeficientes VMF1 son proporcionados por J. Boehm, TU Viena, en https://vmf.geo.tuwien.ac.at/trop_products/GRID/.
• Correcciones de marea para la marea de la Tierra sólida, la marea permanente y la marea de polo de la Tierra sólida se aplican según lo descrito en las Convenciones IERS 2010 (Petit y Luzum, 2010). La carga de mareas oceánicas es reducida con el modelo FES2014b (Lyard et al. 2021, doi: 10.5194/os-17-615-2021) y la carga de mareas atmosféricas para S1 y S2 es reducida con el modelo de Van Dam y Ray 2010 (https://geophy.uni.lu/atmosphere/tide-loading-calculator/). Los coeficientes de reducción de la carga de mareas oceánicas son proporcionados por M.S. Bos y H.-G. Scherneck en http://holt.oso.chalmers.se/loading/. Los coeficientes de reducción para la carga de mareas atmosféricas son proporcionados por T. van Dam en https://geophy.uni.lu/atmosphere/tide-loading-calculator/ATM1OnlineCalculator/.
• Coeficientes de mareas oceánicas para el geocentro no se tienen en cuenta porque esta corrección ya está contenida en los productos finales del IGS.
• Las cargas no mareales como la presión atmosférica, la presión del fondo oceánico o la hidrología de superficie no se reducen.
• Las ecuaciones normales libres diarias se calculan aplicando la estrategia de dobles diferencias. Las líneas de base se crean teniendo en cuenta el número máximo de observaciones comunes entre las estaciones asociadas.
• Las ecuaciones normales libres diarias se combinan para calcular una solución semanal semilibre para las coordenadas de las estaciones (restricción de +/-1 m a las coordenadas de todas las estaciones).
• Estaciones con grandes residuales en la combinación semanal (más de +/-10 mm en la componente N-E, y más de +/-20 mm en la altura) se excluyen de las ecuaciones normales.
• Las soluciones semilibres generadas por el DGFI-TUM se ponen a disposición para ser combinadas con las soluciones correspondientes generadas por los otros Centros de Procesamiento SIRGAS. Estas se publican en formato SINEX y se identifican con los nombres de archivo DGFwwww7.SNX.