Abstract: Determinations of the vertical ionospheric gradient standard deviation (σ vig ) in real time to each Global Positioning System (GPS) and Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) satellite available in Ground-Based Augmentation System (GBAS) of the Rio de Janeiro International Airport (SBGL) were used in the estimates of Horizontal and Vertical Protection Level (HPL/VPL). For this purpose two software were developed: MoR_Ion_RT (real time ionospheric threat assessment for GBAS in Brazil) and SBGL_PL (calculation of SBGL HPL/VPL), whose methods and equations are presented in this paper. Since such determinations transmit the real ionospheric condition at the time of an approaching aircraft, they also allow performing the screening of the data, based on the Conterminous United States (CONUS) Threat Model threshold. Experiments carried out indicate that it is possible to attend CAT-I during the autumn (most affected season) at SBGL using GPS or GLONASS satellites, provided that the restrictions established by a temporal ionospheric threat model developed for the region are applied (avoid satellites with elevations between 10° and 37°). It was also found that the use of GLONASS in conjunction with GPS satellites makes it possible to meet CAT-III Horizontal and Vertical Alert Limit (HAL/VAL), since it has a better geometric configuration.

O Brasil é um dos países que mais sofrem os efeitos provocados pela ionosfera, principalmente os oriundos da Anomalia de Ionização Equatorial, irregularidades ionosféricas e cintilação dos sinais GNSS (Global Navigation Satellite System). Várias estratégias podem ser utilizadas para minimizar os efeitos, tais como: modelos ionosféricos, arquivos IONEX ou a combinação linear ion-free. Em se tratando do monitoramento da ionosfera a situação é diferente. A quantidade de instrumentos dedicados ao estudo da camada ionosférica é reduzida no âmbito brasileiro. Neste contexto foi desenvolvido o programa científico denominado Ion_Index, com objetivo de estimar indicadores dos níveis de irregularidades da ionosfera e de cintilação dos sinais GNSS em tempo real ou pós-processado, utilizando a infraestrutura já existente de dados GNSS de redes ativas públicas, como a RBMC, a GNSS-SP e a CALIBRA, transformando assim estações GNSS em estações monitoras da camada ionosférica. Dessa forma é proporcionado um aumento na resolução espacial das informações sobre o comportamento da ionosfera na região brasileira, permitindo um melhor entendimento e contribuindo para o desenvolvimento ou aprimoramento de modelos de mitigação. Experimentos utilizando dados de ionossondas digitais e de receptores PolaRxS-PRO da Septentrio (fontes externas) comprovam a eficiência do programa

Brazil is one of the countries that suffer more the effects of the ionosphere, especially those from the Equatorial Ionization Anomaly, ionospheric irregularities and scintillation of GNSS (Global Navigation Satellite System) signals. Several strategies can be used to minimize the effects, such as: ionospheric models, IONEX files or ion-free linear combination. In the case of monitoring of the ionosphere the situation is different. The amount of instruments dedicated to the study of ionospheric layer is reduced in the Brazilian region. In this context it developed a scientific program, namely Ion_Index, in order to estimate indicators of levels of ionospheric irregularities and scintillation of GNSS signals in real time or post-processed using the existing infrastructure of GNSS data public active networks, as the RBMC, GNSS-SP and CALIBRA, thus transforming GNSS stations in monitoring stations of the ionospheric layer. This way it is provided an increase in the spatial resolution of the information on the ionosphere behavior in the Brazilian region, allowing a better understanding and contributing to the development or enhancement of mitigation models. Experiments using digital ionosondes and PolaRxS-PRO Septentrio receivers data (external sources) prove the efficiency of the program.

As observáveis GNSS (Global Navigation Satellite System) são afetadas por erros sistemáticos devido aos elétrons livres presentes na ionosfera. O erro associado à ionosfera depende do Conteúdo Total de Elétrons (TEC - Total Electron Content), que é influenciado por diversas variáveis: ciclo solar, época do ano, hora local, localização geográfica e atividade geomagnética. Os receptores GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) e Galileo de dupla frequência permitem calcular o erro que afeta as observáveis GNSS e o TEC. Com a taxa de variação do TEC (ROT - Rate of TEC) pode-se determinar índices que indicam irregularidades da ionosfera, permitindo assim fazer inferências sobre o comportamento da mesma. Atualmente é possível realizar estudos dessa natureza no Brasil, devido às diversas Redes Ativas disponíveis, tais como a RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) e a Rede GNSS Ativa do Estado de São Paulo. A pesquisa proposta visou à estimativa e análise de índices de irregularidades da ionosfera, além de suprir as geociências de informações sobre o comportamento da ionosfera.

Observable GNSS (Global Navigation Satellite System) are affected by systematic errors due to free electrons present in the ionosphere. The error associated with the ionosphere depends on the Total Electron Content (TEC), which is influenced by several variables: solar cycle, season, local time, geomagnetic activity and geographic location. The GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) and Galileo dual frequency receivers allow the calculation of the error that affects the GNSS observables and the TEC. Using the rate of change of TEC (ROT - Rate of TEC) indices that indicate irregularities of the ionosphere can be determined, allowing inferences about its behavior. Currently it is possible to perform such studies in Brazil, due to the several Active Networks available, such as RBMC/RIBaC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo/Rede INCRA de Bases Comunitárias) and GNSS Active Network of São Paulo. The proposed research aimed at estimating and analysing of indexes of irregularities of the ionosphere, besides supplying the geosciences of information about the behavior of the ionosphere.