تولید مدل محلی یونسفر (مطالعه موردی استانهای تهران و البرز)

یونسفر را می توان به عنوان بخشی از جو فوقانی با الکترون های آزاد تعریف کرد که چگالی الکترون ها و یون های آزاد موجود در آن بر انتشار امواج رادیویی و الکترومغناطیسی تاثیر می گذارد. سیگنال ها در مسیر خود از ماهواره به گیرنده از یونسفر عبور کرده و سرعت سیگنال ها در این محیط تغییر می کند که منجر به تاخیر در مشاهدات کد و فاز حامل می شود. برای محاسبه و تولید مدل یونسفری از ایستگاه های دائمی GNSS استفاده می شود. تغییرات یونسفری اثرات مخربی بر روی ناوبری و تعیین موقعیت ماهواره ای و همچنین ارتباطات مخابراتی ، سیستم های راداری و ماهواره ها در فضا خواهد داشت ؛ لذا مطالعه و پایش تغییرات پارامتر TEC لایه یونسفر بسیار ضروری است . نقشه های جهانی یونسفر (IGS-GIM) به صورت تابعی از هارمونیک های کروی و دارای ویژگی جهانی بوده که در حالت منطقه ای از دقت و صحت لازم برخوردار نمی باشد. جهت تولید مدل های محلی و منطقه ای، استفاده از توابع با محمل فشرده مناسب تر از مدل های جهانی خواهد بود. در این مقاله از مشاهدات ایستگاه های دائمی سازمان جغرافیایی و توابع پایه ی بی -اسپیلاین دو بعدی جهت مدل سازی استفاده شده است . مقادیر محتوای کلی الکترون در هر ایستگاه دائمی ، مقادیر بایاس های تفاضلی کد (DCB) برای هر گیرنده و ماهواره با استفاده از مشاهدات کد، مشاهدات فاز موج حامل و مختصات دقیق ایستگاه GNSS با روش سرشکنی کمترین مربعات (LS) محاسبه گردیده و مقادیر اختلاف میانگین DCB محاسباتی با مقادیر جهانی DCB و ریشه میانگین مربعات (RSM) به ترتیب کمتر از ۷/۰ نانو ثانیه و ۴/۰ نانو ثانیه شده است که صحت DCB برآورد شده را نشان می دهد. همچنین سری زمانی VTEC برای چهار ایستگاه عجب شیر، باجگیران ، پیشین و خرمشهر در دو روز یک و چهار آگوست ۲۰۲۴ برآورد شده و اثر فعالیت های مغناطیسی بر VTEC در این دو روز مورد بررسی قرار گرفت . مقدار پارامتر KP برای این دو روز نشان دهنده وقوع طوفان مغناطیسی سطح متوسط در روز ۴ آگوست می باشد؛ در صورتیکه در روز ۱ آگوست یونسفر کاملا آرام بوده است . نتایج نشان می دهد که طوفان مغناطیسی متوسط در منطقه ایران تاثیر قابل توجهی را نشان نمی دهد. پس از برآورد مقادیر محتوای کلی الکترون هر ایستگاه دائمی ، مدل یونسفری استان تهران با استفاده از توابع بی -اسپیلاین دو بعدی تولید گردید. مقایسه نتایج VTEC حاصل از مدل سازی و نقشه های جهانی یونسفری (IGS-GIM) در نقاط تصادفی که در مدل سازی وارد نشده اند، حداقل ۹۱/۱ و حداکثر ۳۶/۴ در مقیاس TECU است . مقادیر ریشه میانگین مربعات (RMS) خطای مدل سازی برای سطوح ۱J، ۲J و ۳J به ترتیب برابر ۶/۰، ۵۳/۰ و ۵۱/۰ و میانگین خطای نسبی (RE) برای سطوح ۱J، ۲J و ۳J به ترتیب برابر ۲/۴، ۹۶/۳ و ۹۱/۳ می باشد. در نتیجه بهترین سطح برای مدل سازی، سطح سوم توابع پایه بی -اسپیلاین است .

تولید مدل محلی یونسفر (مطالعه موردی استانهای تهران و البرز) Keywords:

TEC , بی -اسپیلاین , GNSS , یونسفر.