Исследование эффективности применения международной модели ионосферы iri-2001 для прогнозирования характеристик вч радиосвязи 05. 13. 18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ



жүктеу/скачать 386.52 Kb.
бет3/3
Дата12.03.2016
өлшемі386.52 Kb.
#53760
түріАвтореферат
1   2   3

Шестой раздел содержит выводы главы. Результаты сравнения МПЧ, полученных с использованием IRI-2001 для европейских трасс, с экспериментальными МНЧ, показывают:

  1. данные ВЗ обеспечивают стабильное сокращение ошибки прогноза на 25-40%, свидетельствуя о том, что текущее значение foF2 является наиболее эффективным для контроля состояния ВЧ каналов;

  2. ТЕС-корректировка модели IRI приводит к снижению погрешности прогноза значений foF2 и МПЧ в среднем на 30%.

В пятой главе описывается методика использования GPS системы для расчета ионосферной трассы. GPS система, изначально созданная для решения задач навигации, обеспечивает расчет параметров, которые могут быть использованы при определении ТЕС.

Общая информация о системе GPS содержится в первом разделе. В настоящее время группировка спутников GPS обеспечивает стабильное покрытие большей части земного шара, при этом одновременно могут наблюдаться от 4 до 14 спутников.

Каждый спутник передает GPS-приемнику навигационное сообщение, содержащее параметры, необходимые для расчетов. Однако в исходном виде навигационное сообщение сложно использовать, поэтому на практике его преобразуют к строго регламентированному текстовому формату и сохраняют в виде нескольких специализированных файлов. Во втором разделе описывается наиболее распространенный из таких форматов – RINEX (Receiver Independent Exchange Format  Формат передачи данных, не зависящий от приемника). В рамках диссертации была разработана компьютерная программа, извлекающая из RINEX-файлов необходимую для расчетов информацию.

Третий раздел посвящен алгоритму расчета ТЕС по данным, извлекаемым из RINEX-файлов, и дальнейшему использованию ТЕС для корректировки IRI. Общая схема алгоритма представлена на рисунке 7.

Рис.7. Схема использования GPS для оперативного прогноза.


Геометрия прохождения сигналов GPS изображена на рисунке 8. Ионосфера рассматривается в виде тонкой узкой оболочки без горизонтальных (широтно-долготных) вариаций на высоте hm = 350 км – метод тонкого слоя. Траектории строятся в приближении геометрической оптики. Измеряемыми величинами являются расстояния (дальности) или задержки при распространении сигнала между приемником и спутником. Расчетные уравнения сводятся к:

, где (7)

Р1, Р2 – псевдодальности на частотах f1 и f2; и  неизвестные межчастотные запаздывания приемника и спутника.

Рис.8. Геометрия прохождения сигналов GPS.


Величину можно считать постоянной в рамках определенного интервала времени и оценивать раз в сутки при помощи калибровки, требующей наличия RINEX-файлов за несколько часов. Информация об ионосфере заключена в измеряемой величине I полного электронного содержания ионосферы, которая является интегральной электронной концентрацией вдоль траектории луча между спутником и приемником – наклонный ТЕС, который связан с вертикальным ТЕС в подионосферных точках (B’ и С’) функцией наклона.

В четвертом разделе производится проверка пригодности ТЕС, полученного по результатам GPS мониторинга, для корректировки модели IRI при проведении оперативного прогнозирования ионосферных трасс.



Пятый раздел – сводка результатов пятой главы. Сравнение рассчитанного ТЕС с доступными данными, использованными в качестве контрольного варианта, позволяет сделать вывод о возможности использования алгоритма для корректировки IRI-2001 при оперативном прогнозировании ионосферных трасс.
В заключении сформулированы основные выводы и результаты, полученные в настоящей работе.
Положения, выносимые на защиту.

1. Оценки эффективности применения математической модели “Международная справочная модель ионосферы IRI-2001” для долгосрочного и оперативного прогнозирования условий распространения декаметровых волн для спокойного и возмущенного состоянии ионосферы.

2. Количественные значения погрешностей долгосрочного и оперативного прогнозов, полученные по данным вертикального (ВЗ) и наклонного зондирования (НЗ) европейского региона, охватывающим большой временной интервал.

3. Методы коррекции модели IRI по данным ВЗ и значениям полного электронного содержания (ТЕС) для оперативного прогнозирования состояния ВЧ каналов связи и количественная оценка их эффективности. Показано, что коррекция приводит к существенному сокращению погрешностей, прежде всего, для возмущенных периодов.

4. Способ получения ТЕС по результатам GPS мониторинга.

Личный вклад соискателя. Все основные результаты работы получены при активном участии автора. Автор принимал непосредственное участие в разработке 4-го метода ТЕС-корректировки. Программные реализации рассмотренных методов и алгоритмов, необходимые расчеты и их анализ выполнены самостоятельно.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ



В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

  1. Барабашов Б.Г., Крашенинников И.В., Егоров И.Б., Мальцева О.А., Родионова В.Т., Черкашин Ю.Н., Шлюпкин А.С. Новые результаты наклонного зондирования и их использования для КВ радиосвязи //Труды международной научной конференции “Излучение и рассеяние электромагнитных волн” (ИРЭМВ-2005) , Таганрог, 20-25 июня 2005. – С.383-385.

  2. Барабашов Б.Г., Крашенинников И.В., Егоров И.Б., Мальцева О.А., Родионова В.Т., Черкашин Ю.Н., Шлюпкин А.С. Оценка эффективности использования модели IRI для планирования ВЧ радиосвязи //Сборник докладов XXI всероссийской научной конференции “Распространение радиоволн”, Йошкар-Ола, 25-27 мая 2005. – Т. 2. – С.19-23.

  3. Мальцева О.А., Полтавский О.С., Шлюпкин А.С. Использование GPS-данных в каналах КВ-связи //Электросвязь.  2006. – №11. – С.47-49.

  4. Мальцева О.А., Полтавский О.С., Шлюпкин А.С. Эффективность модели ионосферы IRI при определении условий распространения в ВЧ канале //Электромагнитные волны и электронные системы. – 2006. – №9. – С.21-24.

  5. Мальцева О.А., Родионова В.Т., Шлюпкин А.С. Использование полного электронного содержания для текущей диагностики состояния ионосферного канала //Геомагнетизм и аэрономия. – 2005. – №4. – С.480-486.

  6. Мальцева О.А., Родионова В.Т., Шлюпкин А.С. Об использовании параметра ПЭС для текущей диагностики состояния ионосферного канала //Тезисы X региональной конференции по распространению радиоволн, С-Петербург, 2004. – С.54-57.

  7. Мальцева О.А., Шлюпкин А.С. Остаточная погрешность модели IRI и новый метод определения N(h)-профилей ионосферы //Труды XI региональной конференции по распространению радиоволн, С.- Петербург, 2005. – С.46-48.

  8. Шлюпкин А.С. Использование навигационных спутников для радиосвязи //Тезисы 4-й международной научно-практической конференции “Телекоммуникационные технологии на транспорте России”, ТелеКомТранс 2006, Сочи, 19-21 апреля 2006. – С.36-37.

  9. Шлюпкин А.С., Мальцева О.А., Полтавский О.С. Использование информации навигационных спутников в каналах КВ радиосвязи //Сборник тезисов ВНКСФ-10, Москва, 1-7 апреля 2004. – С.989-991.

  10. Barabashov B.G., Maltseva O.A., Rodionova V.T., Shlupkin A.S. Evaluation of HF Channel Characteristics on The Basis of The IRI Model //Proceedings of the 11th International Ionospheric Effects Symposium (IES2005), Alexandria, USA, May 3–5, 2005. – A127. – P.1-4.

  11. Barabashov B.G., Maltseva O.A., Rodionova V.T., Shlupkin A.S. Evaluation of the IRI Model Efficiency for Operational Forecast of HF Propagation Conditions //The X IET International Conference on IRST 2006, Jul. 2006, London: Proceedings Series IC517. – P.253-257.



  1. Maltseva O.A., Barabashov B.G., Rodionova V.T., Shlyupkin A.S. One of possibilities to use TEC-GPS data for HF links //Proceedings of The first European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2006), Nov. 6-10, 2006, Nice, France. – P02.12. – P.309.

  2. Maltseva O.A., Barabashov B.G., Rodionova V.T., Shlyupkin A.S. One of possibilities to use TEC-GPS data for HF links //Special Publication, EuCAP 2006, Nov. 6-10, 2006, Nice, France. – SP-626 on CD. – P.1-5.

  3. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Evaluation of real time TEC and STORM-TIME corrections in the IRI model //EGU2005, Apr. 25-29, 2005, Vienna, Austria: Geophysical Research abstracts. – V.7. – EGU05-A-03017. – P.1-3.

  4. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Evaluation of real-time TEC and STORM-TIME correction in the IRI //Proceedings of the XXVIII General Assembly URSI, Oct. 23-29, 2005, New Daly, India. – 601b.2(0147) – P.244-249.

  5. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Joint using TEC and IRI for studying ionospheric responses to geomagnetic disturbances //Program and Abstract Book International Symposium on Solar Extreme Events of 2003, Jul. 12-14, 2004, MSU, Moscow. – P.51.

  6. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Space Weather for HF-communication links // Book of abstracts, 5th International Conference on Problems of Geocosmos, May 24-28, 2004, St. Petersburg. – P.256.

  7. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Space Weather for HF-communication links //Proceedings of the 5th International Conference “Problems of Geocosmos”, 2004, Saint-Petersburg. – P.355-358.

  8. Maltseva O.A., Poltavsky O.S., Shlupkin A.S. Using Total Electron Content of the Ionosphere for Forecasting Its Critical Frequency //International Conference on Problems of Geocosmos, May 23-27, 2006, St.-Petersburg: Book of abstracts. – P.160-161.

  9. Maltseva O.A., Shlupkin A.S. The model IRI residual error and the new method of N(h) profile determination //EGU2006, Apr. 2-6, 2006, Vienna, Austria: Geophysical Research abstracts. – V.8. – N 01180. – P.1-3.


жүктеу/скачать 386.52 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет