The objective of this dissertation is the development of computer simulation-based models for the modeling of upper ionosphere, starting from the first principles. The models were validated by exact analytical benchmarks and are seen to be consistent with experimentally obtained results. This area of research has significant implications in the area of global communication. In addition, these models would lead to a better understanding of the physical processes taking place in the upper ionosphere.

Após a desativação da técnica SA, a ionosfera tornou-se a principal fonte de erro no posicionamento com GPS. O erro associado à ionosfera é diretamente proporcional ao conteúdo total de elétrons (TEC – Total Electron Content) presente ao longo do caminho da trajetória percorrida pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal. O TEC, e conseqüentemente o erro devido à ionosfera, variam no tempo e no espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora do dia, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. A região brasileira é um dos locais que apresenta os maiores valores e variações espaciais do TEC e onde estão presentes diversas particularidades da ionosfera, tais como, a anomalia equatorial e o efeito da cintilação ionosférica. Desta forma, é importante a realização de pesquisas que visam estudar o comportamento do TEC, e conseqüentemente do erro devido à ionosfera no Brasil, que é um trabalho complexo devido aos diversos fatores que influenciam a variação do TEC, além das particularidades presentes na região brasileira. Estudos desta natureza podem auxiliar a comunidade geodésica brasileira, e demais usuários do GPS, no entendimento das limitações impostas pela ionosfera nas regiões de interesse. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o estudo do comportamento do TEC no Brasil pode ser realizado utilizando os dados GPS de receptores de dupla freqüência pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Adicionalmente, para uma melhor análise, pode-se também utilizar dados das estações da rede IGS (International GNSS Service) da América do Sul. Esta pesquisa tem como principal meta o estudo do comportamento do erro devido à ionosfera na região brasileira em diferentes situações ionosféricas com base em valores de TEC advindos das estações GPS da RBMC e da rede IGS da América do Sul. Outro objetivo é avaliar a performance e as limitações do Mapa Global da Ionosfera do IGS aplicado no posicionamento por ponto na região brasileira. / In the SA absence, the ionosphere is the largest error source in GPS positioning. The error due to the ionosphere in the GPS observables depends on the signal frequency and Total Electron Content (TEC) in the ionospheric layer. The TEC varies regularly in time and space in relation to the sunspot number, the season, the local time, the geographic position, and others. The Brazilian region is one of the regions of the Earth that presents largest values and space variations of the TEC, being influenced by the equatorial anomaly of ionization and ionospheric scintillation. Therefore, it is important to study the TEC behavior in the Brazilian region. Due to the ionosphere dispersive nature, the TEC behavior in Brazil can be studied using GPS data from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo – Brazilian Network for Continuous Monitoring of GPS). Additionally, GPS data from IGS (International GNSS Service) network of the South America can also be used in the experiments. The goal of this research is to study the ionospheric error behavior in the Brazilian region, considering different ionosphere situations, using TEC values computed by GPS data from RBMC and IGS network. Other goal is to evaluate the performance and limitations of Global Ionospheric Map of IGS applied in the GPS point positioning in Brazil.

Após a desativação da técnica SA, a ionosfera tornou-se a principal fonte de erro no posicionamento com GPS. O erro associado à ionosfera é diretamente proporcional ao conteúdo total de elétrons (TEC – Total Electron Content) presente ao longo do caminho da trajetória percorrida pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal. O TEC, e conseqüentemente o erro devido à ionosfera, variam no tempo e no espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora do dia, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. A região brasileira é um dos locais que apresenta os maiores valores e variações espaciais do TEC e onde estão presentes diversas particularidades da ionosfera, tais como, a anomalia equatorial e o efeito da cintilação ionosférica. Desta forma, é importante a realização de pesquisas que visam estudar o comportamento do TEC, e conseqüentemente do erro devido à ionosfera no Brasil, que é um trabalho complexo devido aos diversos fatores que influenciam a variação do TEC, além das particularidades presentes na região brasileira. Estudos desta natureza podem auxiliar a comunidade geodésica brasileira, e demais usuários do GPS, no entendimento das limitações impostas pela ionosfera nas regiões de interesse. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o estudo do comportamento do TEC no Brasil pode ser realizado utilizando os dados GPS de receptores de dupla freqüência pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Adicionalmente, para uma melhor análise, pode-se também utilizar dados das estações da rede IGS (International GNSS Service) da América do Sul. Esta pesquisa tem como principal meta o estudo do comportamento do erro devido à ionosfera na região brasileira em diferentes situações ionosféricas com base em valores de TEC advindos das estações GPS da RBMC e da rede IGS da América do Sul. Outro objetivo é avaliar a performance e as limitações do Mapa Global da Ionosfera do IGS aplicado no posicionamento por ponto na região brasileira. / In the SA absence, the ionosphere is the largest error source in GPS positioning. The error due to the ionosphere in the GPS observables depends on the signal frequency and Total Electron Content (TEC) in the ionospheric layer. The TEC varies regularly in time and space in relation to the sunspot number, the season, the local time, the geographic position, and others. The Brazilian region is one of the regions of the Earth that presents largest values and space variations of the TEC, being influenced by the equatorial anomaly of ionization and ionospheric scintillation. Therefore, it is important to study the TEC behavior in the Brazilian region. Due to the ionosphere dispersive nature, the TEC behavior in Brazil can be studied using GPS data from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo – Brazilian Network for Continuous Monitoring of GPS). Additionally, GPS data from IGS (International GNSS Service) network of the South America can also be used in the experiments. The goal of this research is to study the ionospheric error behavior in the Brazilian region, considering different ionosphere situations, using TEC values computed by GPS data from RBMC and IGS network. Other goal is to evaluate the performance and limitations of Global Ionospheric Map of IGS applied in the GPS point positioning in Brazil.

Após a desativação da técnica SA, a ionosfera tornou-se a principal fonte de erro no posicionamento com GPS. O erro associado à ionosfera é diretamente proporcional ao conteúdo total de elétrons (TEC – Total Electron Content) presente ao longo do caminho da trajetória percorrida pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal. O TEC, e conseqüentemente o erro devido à ionosfera, variam no tempo e no espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora do dia, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. A região brasileira é um dos locais que apresenta os maiores valores e variações espaciais do TEC e onde estão presentes diversas particularidades da ionosfera, tais como, a anomalia equatorial e o efeito da cintilação ionosférica. Desta forma, é importante a realização de pesquisas que visam estudar o comportamento do TEC, e conseqüentemente do erro devido à ionosfera no Brasil, que é um trabalho complexo devido aos diversos fatores que influenciam a variação do TEC, além das particularidades presentes na região brasileira. Estudos desta natureza podem auxiliar a comunidade geodésica brasileira, e demais usuários do GPS, no entendimento das limitações impostas pela ionosfera nas regiões de interesse. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o estudo do comportamento do TEC no Brasil pode ser realizado utilizando os dados GPS de receptores de dupla freqüência pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Adicionalmente, para uma melhor análise, pode-se também utilizar dados das estações da rede IGS (International GNSS Service) da América do Sul. Esta pesquisa tem como principal meta o estudo do comportamento do erro devido à ionosfera na região brasileira em diferentes situações ionosféricas com base em valores de TEC advindos das estações GPS da RBMC e da rede IGS da América do Sul. Outro objetivo é avaliar a performance e as limitações do Mapa Global da Ionosfera do IGS aplicado no posicionamento por ponto na região brasileira. / In the SA absence, the ionosphere is the largest error source in GPS positioning. The error due to the ionosphere in the GPS observables depends on the signal frequency and Total Electron Content (TEC) in the ionospheric layer. The TEC varies regularly in time and space in relation to the sunspot number, the season, the local time, the geographic position, and others. The Brazilian region is one of the regions of the Earth that presents largest values and space variations of the TEC, being influenced by the equatorial anomaly of ionization and ionospheric scintillation. Therefore, it is important to study the TEC behavior in the Brazilian region. Due to the ionosphere dispersive nature, the TEC behavior in Brazil can be studied using GPS data from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo – Brazilian Network for Continuous Monitoring of GPS). Additionally, GPS data from IGS (International GNSS Service) network of the South America can also be used in the experiments. The goal of this research is to study the ionospheric error behavior in the Brazilian region, considering different ionosphere situations, using TEC values computed by GPS data from RBMC and IGS network. Other goal is to evaluate the performance and limitations of Global Ionospheric Map of IGS applied in the GPS point positioning in Brazil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-28Bitstream added on 2014-06-13T21:01:19Z : No. of bitstreams: 1 matsuoka_mt_dr_prud.pdf: 13818049 bytes, checksum: ffbf4629b778855c81e385452f044bfb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Após a desativação da técnica SA, a ionosfera tornou-se a principal fonte de erro no posicionamento com GPS. O erro associado à ionosfera é diretamente proporcional ao conteúdo total de elétrons (TEC - Total Electron Content) presente ao longo do caminho da trajetória percorrida pelo sinal na ionosfera e inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal. O TEC, e conseqüentemente o erro devido à ionosfera, variam no tempo e no espaço e é influenciado por diversas variáveis, tais como: ciclo solar, época do ano, hora do dia, localização geográfica, atividade geomagnética, entre outros. A região brasileira é um dos locais que apresenta os maiores valores e variações espaciais do TEC e onde estão presentes diversas particularidades da ionosfera, tais como, a anomalia equatorial e o efeito da cintilação ionosférica. Desta forma, é importante a realização de pesquisas que visam estudar o comportamento do TEC, e conseqüentemente do erro devido à ionosfera no Brasil, que é um trabalho complexo devido aos diversos fatores que influenciam a variação do TEC, além das particularidades presentes na região brasileira. Estudos desta natureza podem auxiliar a comunidade geodésica brasileira, e demais usuários do GPS, no entendimento das limitações impostas pela ionosfera nas regiões de interesse. Devido à natureza dispersiva da ionosfera, o estudo do comportamento do TEC no Brasil pode ser realizado utilizando os dados GPS de receptores de dupla freqüência pertencentes à RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). Adicionalmente, para uma melhor análise, pode-se também utilizar dados das estações da rede IGS (International GNSS Service) da América do Sul. / In the SA absence, the ionosphere is the largest error source in GPS positioning. The error due to the ionosphere in the GPS observables depends on the signal frequency and Total Electron Content (TEC) in the ionospheric layer. The TEC varies regularly in time and space in relation to the sunspot number, the season, the local time, the geographic position, and others. The Brazilian region is one of the regions of the Earth that presents largest values and space variations of the TEC, being influenced by the equatorial anomaly of ionization and ionospheric scintillation. Therefore, it is important to study the TEC behavior in the Brazilian region. Due to the ionosphere dispersive nature, the TEC behavior in Brazil can be studied using GPS data from RBMC (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - Brazilian Network for Continuous Monitoring of GPS). Additionally, GPS data from IGS (International GNSS Service) network of the South America can also be used in the experiments.

A ionosfera é uma das principais fontes de erro sistemático das observáveis GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global), pois, por ser um meio dispersivo, ela afeta a propagação de ondas eletromagnéticas, fazendo com que a modulação e a fase das ondas portadoras transmitidas pelos satélites GPS sofram, respectivamente, um retardo e um avanço, o que, por sua vez, provoca um erro na distância medida entre o satélite e o receptor. Esse erro é inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal e diretamente proporcional ao TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons), ou seja, à densidade de elétrons presentes na ionosfera ao longo do caminho entre o satélite e a antena receptora. O TEC sofre variações regulares, cujo comportamento pode ser verificado ao longo do dia, ao longo das estações do ano e também ao longo de ciclos de aproximadamente onze anos (associados à ocorrência de manchas solares). Além dessas variações, eventos solares extremos (explosões solares, ejeções coronais de massa, entre outros) podem causar abruptas e significativas mudanças no comportamento do TEC, exercendo grande influência no posicionamento com GPS, principalmente com receptores de uma freqüência. No Brasil, o fator ionosfera é ainda mais relevante, pois essa região é afetada por fenômenos como a Anomalia Equatorial (AE), a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS) e até mesmo pela ocorrência de irregularidades ionosféricas. Pretendendo aprofundar o entendimento da relação entre a ionosfera e o posicionamento com GPS na região brasileira, essa pesquisa analisou dados de TEC e dados de GPS em períodos de alta e baixa atividade solar, bem como em um período geomagneticamente perturbado. Os resultados demonstraram uma relação direta entre a redução do TEC, no período de baixa atividade solar, e a melhora no posicionamento com GPS. Essa melhora se traduziu, no posicionamento por ponto, por uma redução de 59% no erro planimétrico e 64% no erro altimétrico e, no posicionamento relativo, por uma redução de 65% no erro planimétrico e 63% no erro altimétrico. Já durante o período afetado por uma severa tempestade geomagnética verificou-se um comportamento completamente atípico da ionosfera, piorando muitos os resultados do posicionamento relativo, em horários e locais inesperados. / The ionosphere is one of the main sources of systemathic error of the observable GPS (Global Positioning System) because as it is a dispersive environment it affects the propagation of electromagnetics waves making the modulation and the phase of signals transmitted by GPS sattelites go through, respectivelly, delay and advance which will cause an error in the measure of the distance between the sattelite and the receptor. This error is inversely proportional to the square of the frequency of the signal and directly proportional to the TEC (Total Electron Content), what means the density of electrons on the ionosphere between the sattelite and the reception antenna. The TEC goes through regular variances, which behaviour can be verified during the day, throughout seasons and also throughout cycles of approximately eleven years (related to the ocorrence of sunspot). Besides these variances, extreme solar events such as solar flares and coronal mass ejection may cause abrupt and significant changes to TEC behavior, exerting big influence in GPS positioning, mainly to monofrequency receptors. In Brazil, the ionosphere factor is even more relevant because this region is affected by phenomena such as the Equatorial Anomaly (EA), the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) and even by the ocorrence of ionospheric irregularities. In order to develop knowledge about the relation between ionosphere and GPS positioning in Brazil, on this research TEC and GPS data were analised in periods of high and low solar activity, as well as in a geomagnetic perturbed period. The results showed direct relation between the decreasing of TEC, in the low solar activity period, and the improving of GPS positioning. This improving has resulted in a reduction of 59% in the planimetric error and 64% in the altimetric error in the point positioning and a reduction of 65% in the planimetric error and 63% in the altimetric error in the relative positioning. During the period affected by a severe geomagnetic storm, a completely atypical behavior was identified in the ionosphere, making the results of the relative positioning much worse in unexpected times and locations.

A ionosfera é uma das principais fontes de erro sistemático das observáveis GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global), pois, por ser um meio dispersivo, ela afeta a propagação de ondas eletromagnéticas, fazendo com que a modulação e a fase das ondas portadoras transmitidas pelos satélites GPS sofram, respectivamente, um retardo e um avanço, o que, por sua vez, provoca um erro na distância medida entre o satélite e o receptor. Esse erro é inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal e diretamente proporcional ao TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons), ou seja, à densidade de elétrons presentes na ionosfera ao longo do caminho entre o satélite e a antena receptora. O TEC sofre variações regulares, cujo comportamento pode ser verificado ao longo do dia, ao longo das estações do ano e também ao longo de ciclos de aproximadamente onze anos (associados à ocorrência de manchas solares). Além dessas variações, eventos solares extremos (explosões solares, ejeções coronais de massa, entre outros) podem causar abruptas e significativas mudanças no comportamento do TEC, exercendo grande influência no posicionamento com GPS, principalmente com receptores de uma freqüência. No Brasil, o fator ionosfera é ainda mais relevante, pois essa região é afetada por fenômenos como a Anomalia Equatorial (AE), a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS) e até mesmo pela ocorrência de irregularidades ionosféricas. Pretendendo aprofundar o entendimento da relação entre a ionosfera e o posicionamento com GPS na região brasileira, essa pesquisa analisou dados de TEC e dados de GPS em períodos de alta e baixa atividade solar, bem como em um período geomagneticamente perturbado. Os resultados demonstraram uma relação direta entre a redução do TEC, no período de baixa atividade solar, e a melhora no posicionamento com GPS. Essa melhora se traduziu, no posicionamento por ponto, por uma redução de 59% no erro planimétrico e 64% no erro altimétrico e, no posicionamento relativo, por uma redução de 65% no erro planimétrico e 63% no erro altimétrico. Já durante o período afetado por uma severa tempestade geomagnética verificou-se um comportamento completamente atípico da ionosfera, piorando muitos os resultados do posicionamento relativo, em horários e locais inesperados. / The ionosphere is one of the main sources of systemathic error of the observable GPS (Global Positioning System) because as it is a dispersive environment it affects the propagation of electromagnetics waves making the modulation and the phase of signals transmitted by GPS sattelites go through, respectivelly, delay and advance which will cause an error in the measure of the distance between the sattelite and the receptor. This error is inversely proportional to the square of the frequency of the signal and directly proportional to the TEC (Total Electron Content), what means the density of electrons on the ionosphere between the sattelite and the reception antenna. The TEC goes through regular variances, which behaviour can be verified during the day, throughout seasons and also throughout cycles of approximately eleven years (related to the ocorrence of sunspot). Besides these variances, extreme solar events such as solar flares and coronal mass ejection may cause abrupt and significant changes to TEC behavior, exerting big influence in GPS positioning, mainly to monofrequency receptors. In Brazil, the ionosphere factor is even more relevant because this region is affected by phenomena such as the Equatorial Anomaly (EA), the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) and even by the ocorrence of ionospheric irregularities. In order to develop knowledge about the relation between ionosphere and GPS positioning in Brazil, on this research TEC and GPS data were analised in periods of high and low solar activity, as well as in a geomagnetic perturbed period. The results showed direct relation between the decreasing of TEC, in the low solar activity period, and the improving of GPS positioning. This improving has resulted in a reduction of 59% in the planimetric error and 64% in the altimetric error in the point positioning and a reduction of 65% in the planimetric error and 63% in the altimetric error in the relative positioning. During the period affected by a severe geomagnetic storm, a completely atypical behavior was identified in the ionosphere, making the results of the relative positioning much worse in unexpected times and locations.

A ionosfera é uma das principais fontes de erro sistemático das observáveis GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global), pois, por ser um meio dispersivo, ela afeta a propagação de ondas eletromagnéticas, fazendo com que a modulação e a fase das ondas portadoras transmitidas pelos satélites GPS sofram, respectivamente, um retardo e um avanço, o que, por sua vez, provoca um erro na distância medida entre o satélite e o receptor. Esse erro é inversamente proporcional ao quadrado da freqüência do sinal e diretamente proporcional ao TEC (Total Electron Content - Conteúdo Total de Elétrons), ou seja, à densidade de elétrons presentes na ionosfera ao longo do caminho entre o satélite e a antena receptora. O TEC sofre variações regulares, cujo comportamento pode ser verificado ao longo do dia, ao longo das estações do ano e também ao longo de ciclos de aproximadamente onze anos (associados à ocorrência de manchas solares). Além dessas variações, eventos solares extremos (explosões solares, ejeções coronais de massa, entre outros) podem causar abruptas e significativas mudanças no comportamento do TEC, exercendo grande influência no posicionamento com GPS, principalmente com receptores de uma freqüência. No Brasil, o fator ionosfera é ainda mais relevante, pois essa região é afetada por fenômenos como a Anomalia Equatorial (AE), a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS) e até mesmo pela ocorrência de irregularidades ionosféricas. Pretendendo aprofundar o entendimento da relação entre a ionosfera e o posicionamento com GPS na região brasileira, essa pesquisa analisou dados de TEC e dados de GPS em períodos de alta e baixa atividade solar, bem como em um período geomagneticamente perturbado. Os resultados demonstraram uma relação direta entre a redução do TEC, no período de baixa atividade solar, e a melhora no posicionamento com GPS. Essa melhora se traduziu, no posicionamento por ponto, por uma redução de 59% no erro planimétrico e 64% no erro altimétrico e, no posicionamento relativo, por uma redução de 65% no erro planimétrico e 63% no erro altimétrico. Já durante o período afetado por uma severa tempestade geomagnética verificou-se um comportamento completamente atípico da ionosfera, piorando muitos os resultados do posicionamento relativo, em horários e locais inesperados. / The ionosphere is one of the main sources of systemathic error of the observable GPS (Global Positioning System) because as it is a dispersive environment it affects the propagation of electromagnetics waves making the modulation and the phase of signals transmitted by GPS sattelites go through, respectivelly, delay and advance which will cause an error in the measure of the distance between the sattelite and the receptor. This error is inversely proportional to the square of the frequency of the signal and directly proportional to the TEC (Total Electron Content), what means the density of electrons on the ionosphere between the sattelite and the reception antenna. The TEC goes through regular variances, which behaviour can be verified during the day, throughout seasons and also throughout cycles of approximately eleven years (related to the ocorrence of sunspot). Besides these variances, extreme solar events such as solar flares and coronal mass ejection may cause abrupt and significant changes to TEC behavior, exerting big influence in GPS positioning, mainly to monofrequency receptors. In Brazil, the ionosphere factor is even more relevant because this region is affected by phenomena such as the Equatorial Anomaly (EA), the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) and even by the ocorrence of ionospheric irregularities. In order to develop knowledge about the relation between ionosphere and GPS positioning in Brazil, on this research TEC and GPS data were analised in periods of high and low solar activity, as well as in a geomagnetic perturbed period. The results showed direct relation between the decreasing of TEC, in the low solar activity period, and the improving of GPS positioning. This improving has resulted in a reduction of 59% in the planimetric error and 64% in the altimetric error in the point positioning and a reduction of 65% in the planimetric error and 63% in the altimetric error in the relative positioning. During the period affected by a severe geomagnetic storm, a completely atypical behavior was identified in the ionosphere, making the results of the relative positioning much worse in unexpected times and locations.

Title: Ionospheric drift measurements Author: Daniel Kouba Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: RNDr. Petra Koucká Knížová, Ph.D. Institute of Atmospheric Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic Abstract: This thesis deals with ionospheric drift measurements using Digisonde DPS-4. The results are divided into theoretical and practical part. It is shown that for drift data processing it is necessary to choose correct reflection points corresponding to drift movements first. The selection is made in three steps: restriction of Doppler frequency shift, height range selection, choice of the maximum zenith angle. After- wards it is possible to credibly estimate the vector of drift velocity. The experimental results of drift measurements are based on data from the Pru- honice station. To study the common behavior of ionospheric drifts during quiet conditions, the statistical characteristics of drift velocity components are investiga- ted in layers E and F during geomagnetic quiet year 2006. The maximal daily amplitude of horizontal velocity demonstrates the influence of geomagnetic activity. It is proved to be considerable in the F layer meanwhile it was not observed in the E layer. The effect of strong geomagnetic disturbances is shown at two examples of extreme storms. The...

The thermosphere-ionosphere regions are mainly controlled by the solar, but also by geomagnetic activity. In this case study, the Earth’s ionospheric response to the 25-26 August 2018 intense geomagnetic storm is investigated using the International GNSS System (IGS) Total Electron Content (TEC) observations. During this major storm, the minimum disturbance storm time (Dst) index reached -174 nT. We use observations and model simulations to analyse the ionospheric response during the initial phase and the main phase of the magnetic storm. A significant difference between storm day and quiet day TEC is observed. The O/N2 ratio observed from the GUVI instrument onboard the TIMED satellite is used to analyse the storm effect. The result shows a clear depletion of the O/N2 ratio in the high latitude region, and an enhancement in the low latitude region during the main phase of the storm. Furthermore, the Coupled Thermosphere Ionosphere Plasmasphere electrodynamics (CTIPe) model simulations were used. The results suggest that the CTIPe model can capture the ionospheric variations during storms. / Die Regionen der Ionosphären und Thermosphäre werden hauptsächlich von der Sonne sowie auch von geomagnetische Aktivität beeinflusst. In dieser Fallstudie wurde die ionosphärische Reaktion der Erde auf den starken geomagnetischen Sturm vom 25./26. August 2018 unter Verwendung der Gesamtelektronengehaltsdaten (Total Electron Content, TEC) vom Internationalen GNSS Service untersucht. Während dieses großen Sturms wurde ein ”Disturbance Storm Time Index” Dst von -174 nT erreicht. Beobachtungen und Modellsimulationen wurden verwendet, um die ionosphärische Reaktion während der Anfangsphase und der Hauptphase des magnetischen Sturms zu untersuchen. Ein signifikanter Unterschied zwischen TEC während eines Sturmtages und eines ruhigen Tages wurde beobachtet. Das vom GUVI-Instrument an Bord des TIMED-Satelliten beobachtete O/N2 -Verhältnis wurde verwendet, um den Sturmeffekt weiter zu untersuchen. Das Ergebnis zeigt eine deutliche Abnahme/Zunahme des O/N2 Verhältnis in hohen/niedrigen Breiten während der Hauptphase des Sturms. Darüber hinaus wurde das Coupled Thermosphere Ionosphere Plasmasphere ectrodynamics (CTIPe) Modell verwendet. Die Ergebnisse legen nahe, dass das CTIPe-Modell die ionosphärischen Schwankungen während eines Sturms erfassen kann.