Türkiye üzerinde toplam elektron içeriği (TEİ) için uzay-zaman rassal alan kestirimi
Estimation of space-time random field for total electron content (TEC) over Turkey
- Tez No: 346113
- Danışmanlar: PROF. DR. FEZA ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: İyonküre, Toplam Elektron İçerigi (TEİ), Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS), Yönseme, Yarı Degişinti Serimi (YDS), Krigleme, Tekil Değer Ayrışımı (TDA), Ionosphere, Total Electron Content (TEC), Global Positioning System (GPS), Trend, Semivariogram, Kriging, Singular Value Decomposition (SVD)
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
İyonküre, sivil ve askeri Kısa Dalga (KD) haberleşmesi, uydu haberleşmesi ve uydu tabanlı seyir, gözlem ve konumlama sistemlerinde çok önemli yere sahip olan bir atmosfer tabakasıdır. İyonküre güneşin etkinliği, jeomanyetik, yerçekimsel ve sismik hareketlilikle değişir. İyonkürenin yapısının anlaşılması, iyonküredeki değişimlerin sürekli gözlemlenmesi ve modellenmesi açısından önemlidir. Bu durum iyonküre uzaktan algılama ve gözlem sistemlerinin sürekli çalışmasını ve bilgi toplanmasını zorunlu kılar. İyonküre katmanının karakteristiğini ifade eden en önemli parametrelerden biri Toplam Elektron İçeriği (TEİ)'dir. İyonkürenin yapısının anlaşılması ve TEİ kestirimi için fazla maliyet gerektirmeyen ve en yaygın yöntem olan Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS) işaretleri kullanılır. Bu çalışma kapsamında Türkiye ve Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti (KKTC) üzerine düzgün dağılmış Türkiye Ulusal Sabit GPS Ağı (TUSAGA-Aktif) alıcıları kullanılmıştır. Herbir alıcıdan fiziksel nedenlerden ötürü her an veri alınamadığından, öncelikle uzay-zaman aradeğerleme yöntemi ile eksik veriye sahip istasyonların TEİ değerlerinin kestirilmesi amaçlanmıştır. Daha sonra konumda ve zamanda değişim gösteren iyonküre, bir yönseme fonksiyonu ve bir rassal kalıntı fonksiyonunun toplamı şeklinde yazılarak uzay-zaman rassal fonksiyonu olarak modellenmiştir. Türkiye iyonküre yönseme modelinin parametreleri kestirilerek, Türkiye yönseme modelinin haritaları elde edilmiştir. Çalışmanın devamında elde edilen yönseme değerleri kullanılarak, kalıntı fonksiyonundan teorik Yarı Değişinti Serimi (YDS) hesaplanmıştır. Teorik YDS fonksiyonu kullanılarak Türkiye Krigleme haritaları otomatik olarak çıkarılmış ve güneş merkezli koordinat dönüşümü yapılarak, TEİ kestirimleri Tekil Değer Ayrışımı (TDA) Yöntemi ile incelenmiştir. Sonuç olarak Türkiye ve KKTC üzerinde orta enlem bölgesel bir YKS alıcı ağı ile otomatik, yakın gerçek zamanlı, yüksek zaman ve konum çözünürlüğünde TEİ kestirimlerinin rassal fonksiyon gerçeklemeleri elde edilmiş ve TDA ile bu rassal fonksiyonun incelenmesi yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Ionosphere is an important layer of atmosphere for HF and satellite communications, space-based navigation, positioning and guidance systems. Solar, geomagnetic, gravitational and seismic activities cause variations in ionosphere. It is important to understand the structure of ionosphere for modeling and monitoring the variability of the ionosphere. Therefore, the remote sensing and monitoring systems must be operated continuously. Total Electron Content (TEC) is one of the most important parameters that defines the structure of ionosphere. Global Positioning System (GPS), with the network of the world-wide receivers, provides cost-effective solutions in estimating TEC and also, in monitoring the variability of the ionosphere. In this thesis, TEC values, which obtained from Turkish National Permanent GPS Network (TNPGN-Active) CORS which is distributed uniformly over Turkey and North Cyprus Turkish Republic, are used. Due to various physical or operational disturbances, GPS-TEC can be disrupted for a certain period during the day. Thus, it is an important task to interpolate the missing TEC values with spatio-temporal interpolation method. The geophysical processes can be modeled using random fields due to their variability in space and time. The random field of TEC can be separated into a trend structure and a residual function. Trend parameters of ionosphere are estimated and trend maps are obtained over Turkey. Then, the theoretical semivariogram function is computed from the residual function which is defined as the difference of random field and trend of TEC. The theoretical semivariogram is used in the computation of weights of Kriging equation with the assumption of the linear trend. Universal Kriging maps are obtained automatic with high spatial resolution for any desired time interval and TEC distributions are investigated by Singular Value Decomposition (SVD) in a sun-oriented coordinate system. Consequently, near-real time automatical regional maps of TEC are obtained with high space and time resolution over Turkey and North Cyprus Turkish Republic, and the spatio-temporal behavior of TEC random field is investigated using SVD analysis.
Benzer Tezler
- YKS ağı tabanlı toplam elektron içeriği ve alıcı yanlılığı kestirimi
Estimation of total electron content and receiver bias for a GPS network
SİNEM DENİZ YENEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA ARIKAN
- İyonküre HMF2 ve FOF2 iletişim parametrelerinin YKS verileri ve ırı modeli kullanılarak kestirilmesi
Estimation of HMF2 and FOF2 communication parameters of ionosphere using GPS data and iri model
OKTAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Astronomi ve Uzay BilimleriHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UMUT SEZEN
- Anomaly detection in diverse sensor networks using machine learning
Çeşitli sensör ağlarında makine öğrenimi ile anomali tespiti
ALİ ALP AKYOL
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ARIKAN
- Türkiye üzerindeki iyonkürede meydana gelen bozulmaların ionolab-hızlı fourier dönüşümü (I-FFT) ile incelenmesi
Investigation of disturbances in ionosphere over Turkey using ionolab-fast fourier transform (I-FFT)
RAJA S.O. MOMIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇİL KARATAY
- Türkiye üzerinde NeQuick 2 modelinin TEİ performansı
TEC performance of the NeQuick 2 model on Turkey
ŞERİFE ERBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuş Alparslan ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK SAĞIR