Projekti / Programi
Strukture nehomogenosti v gostoti elektronov v zgornjih plasteh atmosfere in njihov vpliv na satelitske navigacijske sisteme
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.05 |
Naravoslovje |
Geologija |
Geofizika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P500 |
Naravoslovno-matematične vede |
Geofizika, fizična oceanografija, meteorologija |
ionosfera, nehomogenosti gostote elektronov, scintilacije, satelitski navigacijski sistemi
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
27791 |
dr. Biagio Forte |
Geologija |
Vodja |
2007 - 2008 |
55 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
1540 |
Univerza v Novi Gorici |
Nova Gorica |
5920884000 |
14.072 |
Povzetek
Pri prehodu radijskih valov skozi ioniziran del ozračja prihaja do popačenj signala, ki se odražajo v spremembah amplitude in faze. Nepravilnosti v signalu, ki potuje med satelitom in sprejemnikom na zemeljskem površju, povzročajo strukture nehomogenosti v zgornjih plasteh ozračja. Pogojene so s frekvenco radijskih valov, magnetno in solarno aktivnostjo, časom v dnevu oziroma letu, ter magnetno geografsko širino. Takšne nepravilnosti v signalu, poznane pod izrazom »scintilacije«, motijo delovanje satelitskih navigacijskih sistemov, kot sta GPS in načrtovani Galileo.
Scintilacije so posledice neobičajnih sprememb lomnega količnika na poti, ki jo opravijo radijski valovi, in so izrazito odvisne od frekvence valovanja. Ker povezave med sateliti in zemeljskim površjem uporabljajo frekvence, ki presegajo maksimalno oscilacijsko frekvenco elektronov v ionosferski plazmi (20 MHz), so nepravilnosti v amplitudi in fazi lahko posledica nehomogenosti v gostoti elektronov ali ionov v ionosferi, prav tako pa tudi posledica nehomogenosti v gostoti nevtralnih plinov v troposferi in stratosferi. V naši študiji se bomo omejili na scintilacije, ki izvirajo iz nehomogenosti v ionosferi. Nastanek nehomogenosti je odvisen od magnetne in sončne aktivnosti, časa v dnevu oziroma letu ter magnetne geografske širine. Značilnosti ionosferskih nehomogenosti se spreminjajo tako v času kot v prostoru.
Nehomogenosti, ki povzročajo scintilacije radijskih valov, prevladujejo v F-plasti ionosfere na višinah med 200 in 1000 km. Glavnina ionosferskih nehomogenosti se nahaja med 250 in 400 km. Občasno scintilacije izvirajo tudi iz E-plasti na višinah med 90 in 100 km
Trenutne znanstvene raziskave so v glavnem usmerjene v proučevanje učinkov ionosferskih nehomogenosti na satelitske navigacijske sisteme. V teku so številne študije, ki proučujejo vpliv ionosferskih nehomogenosti na Globalni Navigacijski Satelitski Sistem (GNSS). V ta namen so bili ustrezno prirejeni komercialni GPS sprejemniki. Prav tako narašča zanimanje za nov Evropski satelitski navigacijski sistem Galileo, ki ga skupaj razvijata Evropska skupnost (EU) in Evropska vesoljska agencija (ESA).
Namen predlagane raziskave je poglobitev znanja o močnem sipanju radijskih valov pri prehodu skozi ionosfero, proučitev vpliva turbulentnih struktur ionosferske plazme na scintilacije v signalih v okviru sistema Galileo, izboljšanje dizajna in učinkovitosti sprejemnikov ter izdelava modela prehoda radijskih valov skozi ionosfero. V okviru projekta bomo skušali analizirane scintilacije uporabiti tudi za daljinsko zaznavanje majhnih nehomogenosti, ki se pojavljajo na visokih magnetnih geografskih širinah.
Pomen za razvoj znanosti
Projekt bo pojačal znanstveno delovanje povezano z uporabo in
načrtovanjem GNSS sprejemnikov. Omogočil bo tudi natančnejše meritve
gostote lektronske plazme z GPS monitorji atmosferskih scinitlacij.
Rezultati projekta bodo še posebej pomembni v prihajajočih letih, saj se
nam bliža maksimum sončne aktivnosti, družba pa je vse bolj odvisna od
satelitskih navigacijskih in telekomunikacijskih uslug. Program je tesno
povezan s smernicami agencije ESA in upamo, da se bomo v kratkem tudi
formalno pridružili njenim aktivnostim.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagan projekt bo imel neposreden pozitiven vpliv na razvoj satelitske navigacije, nadzora, mapiranja in telekomunikacij, s tem da bo omogočil sveže in natančne informacije o tem, kdaj in kako lahko ionosferski pojavi v področju Alpe-Jadran omenjene servise prekinejo. Rezultati raziskovalnih aktivnosti bodo uporabni za elektronsko industrijo, za razvoj izboljšav GPS sprejemnikov in telekomunikacijskih naprav.
V okviru predlaganega projekta si bomo prizadevali, da se bomo skupaj z zainteresiranimi pravnimi subjekti iz gospodarsva prijavljali na razpise ESA in OP7 Evropske unije, ki prav tako močno podpira sodelovanje med znanostjo in gospodarstvom.
Predlagani projekt bo tudi ojačal sodelovanje med Slovenijo in ESA, ne le na projektu Galileo, temveč tudi kar se tiče prihodnjih misij za opazovanje specifičnih pojavov na Zemlji
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
