Global navigation satellite systems (GNSS) are widely used for safety-of-life positioning applications. Such applications require high integrity, availability, and continuity of the positioning service. Integrity is assessed by the definition of a protection level, which is an estimation of the maximum positioning error at extremely low probability levels. The emergence of multi-frequency civilian signals and the availability of satellite-based augmentation systems improve the modeling of ionospheric disturbances considerably. As a result, in many applications the tropospheric delay tends to become one of the limiting factors of positioning—especially at low elevation angles. The currently adopted integrity concepts employ a global constant to model the variance of the residual tropospheric delay error. We introduce a new approach to derive residual tropospheric delay error models using the extreme value analysis technique. Seventeen years of global numerical weather model fields are analyzed, and new residual error models are derived for some recently developed tropospheric delay models. Our approach provides models that consider both the geographical location and the seasonal variation of meteorological parameters. Our models are validated with a 17-year-long time series of zenith tropospheric delay estimates as provided by the International GNSS Service. The results show that the developed models are still conservative, while the maximal residual error of the tropospheric delay is still improved by 39–55%. This improvement yields higher service availability and continuity in safety-of-life applications of GNSS.

A Globális Navigációs Műholdrendszerek (GNSS) magas integritásigényű alkalmazásai esetében a rendszer fő paramétere annak belső megbízhatósága. Ezt a jellemzőt a védelmi szintek bevezetésével számszerűsítik, ami tulajdonképpen a pozíciómeghatározás hibáinak felülbecslése valamilyen nagyon kicsiny valószínűségi szinten. A felhasználó a védelmi szint előrejelzéséhez egy, a helymeghatározás hibájára vonatkozó modellt használ, amely azonban a műhold-vevő távolságmérése következtében fellépő hibák modelljeinek függvénye. Annak érdekében, hogy a védelmi szint kellően konzervatív becslést adhasson, az összes fellépő hibára vonatkozó modellnek önmagában is konzervatív becslőnek kell lennie. Cikkünkben a lehetséges hibaforrások egyikének -a troposzféra által okozott maradék hibáknak -a konzervatív modellezésével foglalkozunk. A GNSS esetében a geocentrikus rendszerben végrehajtott helymeghatározást a műhold és a vevő közötti távolság meghatározására vezetjük vissza, amelyet a mérőjelek terjedési idejének mérésével hajtunk végre. Az elektromágneses jelek a troposzférán való áthaladásuk során jelentős késleltetéseket szenvednek, melyek hatását rendszerint empirikus modellekkel csökkentik.Magas integritásigényű felhasználások esetében, mint amilyen például a repülőgépes navigáció, az említett modellek validációjára van szükség annak érdekében, hogy a felhasználók biztonsággal dönthessenek a fedélzeti GNSS-vevők által szolgáltatott koordinátamegoldás megbízhatóságáról.A jelenleg de facto szabványként alkalmazott ajánlás (RTCA 2006) a troposzferikus maradék hibák esetében túlságosan konzervatívnak mondható, ami ugyan előnyös lehet a biztonság szemszögéből, azonban a rendszer elérhetőségét és a helymeghatározási szolgáltatás folytonosságát negatívan befolyásolja.Az RTCA MOPS (Radio Technical Commission for Aeronautics Minimum Operational Performance Standards) dokumentumban ismertetett troposzféramodell egy globálisan konstans értékben (0,12 m) maximálja a zenit irányú maradék hiba szórását. Habár a szabályozás nem részletezi e konstans megállapításának módját, Collins és Langley (1998) eredményei is alátámasztják a 0,12 méteres értéket.Van Leeuwen et al. (2004) is tanulmányozták a fent említett modellt Hollandia területén, ami alapján arra a megállapításra jutottak, hogy az túlságosan konzervatív. Ez alapján tehát úgy tűnik, hogy valós igény mutatkozhat egy új, kevésbé konzervatív, azonban a biztonságot nem kompromittáló modell kifejlesztésére.Mivel a közeljövőben várhatóan a többfrekvenciás GNSS-vevők köré fog csoportosulni az alkalmazások jelentős része, az ionoszferikus hatások egyre kevésbé lesznek meghatározó hibaforrások. A troposzféra által okozott késleltetések azonban nem küszöbölhetők ki a különböző vivőfrekvenciák alkalmazásával, ezért továbbra is szükség lesz minél pontosabb, nagy megbízhatóságú empirikus modellekre.Az alábbi cikkben egy új, fejlett eljárást mutatunk be a troposzferikus maradék ellentmondások becslésére, melynek alapja az általános extrémérték-elmélet. Annak érdekében, hogy a modell mind a biztonsá...

The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and its successor, the GRACE Follow-On (GRACE-FO) gravity satellite missions, have been providing monthly gravity field solutions for almost 20 years, enabling a unique opportunity to monitor large-scale mass variation processes. The gravity anomaly time series for the Aral Sea region has been obtained for the period of April 2002 to January 2022. The method of determining the gravity anomaly time series from GRACE and GRACE-FO monthly solutions has been improved by considering the mass variations of the Caspian Sea. The gravity anomaly time series was then compared to water mass changes determined by considering variations in the salinity and temperature of seawater. Nevertheless, the tests suggest that improvements in correlation with such information might occur, although the relevance of the improvement should not be overestimated. All in all, it can be demonstrated that salinity changes relevantly influence the gravity field; however, the signal is too weak to inversely obtain information from satellite-borne gravity observations on salinity variations.