BUDOWA MODUŁÓW WSPOMAGANIA SERWISÓW CZASU RZECZYWISTEGO SYSTEMU ASG-EUPOS Projekt rozwojowy MNiSW nr NR09-0010-10/2010 Moduł modelowania i predykcji stanu jonosfery A. Krankowski, A. Drożyner, R. Sieradzki A. Krypiak-Gregorczyk, I. Zakharenkova, P. Wielgosz,
Plan wystąpienia Wykonawcy Moduł monitorowania, modelowania i predykcji stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Stworzenie modułu modelowania stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Stworzenie modułu predykcji stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Stworzenie modułu zasilania serwisów systemu ASG-EUPOS modelami stanu jonosfery (quasi-model i prognoza)
Wykonawcy, UWM w Olsztynie dr hab. inż. Andrzej Krankowski, prof. UWM Lider Zespołu, prof. dr hab. Andrzej Drożyner, dr inż. Rafał Sieradzki, dr inż. Paweł Wielgosz, dr Irina Zakharenkova, mgr inż. Anna Krypiak-Gregorczyk. Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie dr hab. Hanna Rothkaehl, prof. nadzw. prof. dr hab. Andrzej Wernik
Moduł modelowania stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Moduł mapowania TEC w oparciu wszystkie stacje sieci ASG-EUPOS. Rozdzielczość przestrzenna 70 km Rozdzielczość czasowa <5 min. Moduł mapowania wielko- i średnioskalowych nieregularności jonosfery (fluktuacje TEC) w oparciu wszystkie stacje sieci ASG-EUPOS. Wykorzystanie indeksów ROT i ROTI Moduł mapowania małoskalowych nieregularności jonosfery (scyntylacje) w oparciu o pięć odbiorników scyntylacyjnych (100 Hz) Wykorzystanie indeksu S4 Odbiorniki scyntylacyjne Javad Sigma G3T SeptentrioPolaRx3
Moduł modelowania stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Cały moduł powstanie w oparciu o długoletnie doświadczenia pracowników Katedry Astronomii i Geodynamiki UWM w Olsztynie zakresie: - tworzenia finalnych produktów jonosferycznych dla służby IGS w oparciu o założone IGS/UWM IonosphereCombination and ValidationCentre, - regionalnego, z wysoka rozdzielczością czasowo-przestrzenną, monitorowania stanu jonosfery nad Europą, Ameryka Północną, Japonia oraz obszarami okołobiegunowymi. Naukowe wsparcie, szczególnie w zakresie monitorowania drobnoskalowych nieregularności jonosfery (scyntylacje), udzielą pracownicy Zespołu Fizyki Plazmy CBK PAN w Warszawie.
Modułu modelowania stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Finalny produkt jonosferyczny służby IGS IGS/UWM IonosphereCombination and ValidationCentre
Modułu modelowania stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Regionalne monitorowanie stanu jonosfery nad Europą, z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Stan jonosfery w okresie rozbłysków słonecznych
Monitorowanie pogody kosmicznej nad obszarami okołobiegunowymi High latitude TEC fluctuations For fast detecting phase fluctuation occurrence the rate of TEC (dtec/dt) is more preferred: ROT = 9.52 10 16 el/m ( Φ i - Φ k ) Φ ki -differential carrier phase sample with 30 sec interval t = t k t i = 1 min. As a measure of ionospheric activity we used also the Rate of TEC Index (ROTI) based on standard deviation of ROT: ROTI = ROT 2 ROT 2
disturbed day quiet day Oval of irregularities quiet day disturbed day disturbed day Dynamic of the irregularity oval for quiet and disturbed days.
Moduł mapowania małoskalowych nieregularności jonosfery (scyntylacje) Index S4 wyznaczany jest na podstawie zależności (1), zwykle dla jednominutowych interwałów. S4 gdzie I oznacza moc sygnału, natomiast A jego amplitudę Do określania scyntylacji fazy wykorzystuje się miarę odchylenia standardowego obserwacji fazowych, także wyznaczaną w jednominutowych okresach. (1)
Moduł mapowania małoskalowych nieregularności jonosfery (scyntylacje) LAMKÓWKO, 19 maja 2011
Modułu predykcji stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną IGS prediction model On day T : Last available IONEX file on day T-1 Prediction of day T+1 Training of the model with data [ T-(7+366):T-8 ] Prediction set with data [ T-7:T-1 ] T -(7+366) T-7 T T+1 Training set Prediction set Pred Every IONEX file contains 13 TEC maps (2h resolution) All IONEX maps in Training set and Prediction set are transformed using the Discrete Cosinus Transform (DCT) = Σ CoefDCT i,j. Basis set (each element is a matrix)
Modułu predykcji stanu jonosfery z wysoką rozdzielczością czasowo-przestrzenną Predykowanemapy TEC służby IGS ( z 2 dniowym wyprzedzeniem) Finalne mapy TEC służby IGS
Moduł zasilania serwisów systemu ASG-EUPOS modelami stanu jonosfery (quasi-model i prognoza) joze-(12.8 dh [m] km)-cbka-(29 km)-bogi dn [m] 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0-0.02-0.04-0.06-0.08-0.1-0.1-0.08-0.06-0.04-0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 de [m] 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0-0.05-0.1-0.15-0.2-0.25 IGS ionex predicted mean residual: dn =-0.024 m de =-0.035 m STD N = 0.143 m STD E = 0.130 m mean residual: dh =0.020 m STD H = 0.131 m 10 20 30 40 50 60 70 80 90 session no -0.1-0.1-0.08-0.06-0.04-0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 de [m] dn [m] dh [m] 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0-0.02-0.04-0.06-0.08 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0-0.05-0.1-0.15-0.2-0.25 IGS ionex final mean residual: dn =-0.010 m de =-0.022 m STD N = 0.045 m STD E = 0.049 m mean residual: dh =0.015 m STD H = 0.126 m 10 20 30 40 50 60 70 80 90 session no
IGS/UWM Ionosphere Combination and Validation Centre
Konferencje w Olsztynie w latach 2012-2013 IGS Workshop 2012 IRI Workshop 2013 Conference Center Beacon Satellite Symposium 2013?