Interpolation of ionospheric modalities using kriging, co-kriging, and spatio-temporal kriging
İyonküre değişkenlenlerin krigleme, eş-krigleme ve uzay-zaman krigleme teknikleri kullanılarak aradeğerlemesi
- Tez No: 507110
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
HF bandında çalışan uzak mesafeli iletişim sistemleri ve navigasyon sistemleri iyonküre içinden geçerken etkileşen sinyaller kullanmaktadırlar. Sistemlerin başarımını artırmak için iyonkürenin hassas olarak modellenmesi önem taşımaktadır. Sinyaller üzerinde oluşan gecikmeler sinyallerin frekansına ve yayılım anında sinyal yolu üzerindeki elektron yoğunluğuna bağlıdır. Özellikle Güneş aktivitelerindeki değişime bağlı olarak İyonküredeki elektron dağılımı yerel ve zamansal değişim göstermektedir. İyonküredeki değişim çeşitli parametreler ve bu parametrelerin uzay-zamansal dağılımı ile takip edilmektedir. Toplam Elektron İçeriği (TEİ: yer yüzeyinden uzaya doğru dik olarak yükselen bir metre kare kesit alanına sahip bir silindir içinde kalan toplam elektron sayısı) haritaları iyonküre için önemli bir betimleyici olarak kullanılmaktadır. GPS uydu sinyallerinin yeri belli hassas GPS alıcıları tarafından işlenmesi ile elde edilen bilgiler kullanılarak uzamsal sıklığı yüksek TEİ haritaları oluşturulması mümkündür. Özellikle HF iletişim ve yön bulma uygulamalarında kullanılan iki ayrı parametre daha vardır: yeryüzeyine dik olarak yapılan HF yayınının geriye yansıyabildiği en yüksek frekans olan foF2 ve bu frekanstaki yansımanın yerden yüksekliği olan hmF2. Hassas foF2 ve hmF2 ölçümleri iyonosonda sistemleri tarafından yapılabilmektedir. Ancak bu sistemler TEİ ölçüm istasyonlarına göre daha seyrek olarak bulunmaktadırlar. Bu nedenle TEİ haritalarına göre, foF2 ve hmF2 haritalarının çözünürlükleri daha az olmaktadır. Bu tezde sunulan çalışmada foF2 ve hmF2 haritalarının çözünürlüklerini artırmak amacıyla bu parametrelerle ilintisi olan TEİ verilerinin birlikte kullanıldığı eş-Kriglemeye dayalı bir uzay-zaman haritalama tekniği önerilmiştir. Önerilen tekniğin başarımı alternatifleriyle kıyaslanmış ve sağlanan başarım artışı istatistiksel olarak betimlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Long distance communication and navigation systems operating in the HF band use interacting signals as they travel through the ionosphere. It is important to accurately model ionospheric behavior to increase the performance of these systems. Delays occurring in the signals depend on the refrectivity which is a function of frequency of the signals, and the electron density on the signal path at the time of propagation. Depending on the change in the solar activities, the electron distribution in the ionosphere changes spatially and temporally. The change in ionosphere can be tracked by various parameters and the space-time distribution of these parameters. Total Electron Content (TEC), the total number of electrons in a cylinder with one meter square cross-sectional area over a ray path is used as an important descriptor for the ionosphere. It is possible to generate TEC maps with high spatial resolution using the information obtained by processing the GPS satellite signals by constantly operating reference stations (CORS) GPS receivers. In particular, there are two other parameters that are used in HF communication and direction finding applications: foF2, which is the highest plasma frequency of foF2 layer, and hmF2, which is the height of maximum ionization. Sensitive foF2 and hmF2 measurements can be made by ionosonde systems. However, these systems are highly sparser than TEC measurements. For this reason, the resolution of the foF2 and hmF2 maps is less than the TEC maps. In this study, we propose a space-time mapping technique based on Co-Kriging which is used in conjunction with TEC data, that is correlated to these parameters, to increase the resolutions of foF2 and hmF2 maps. The performance of the proposed technique is compared with the alternatives and the increase in performance achieved is described statistically.
Benzer Tezler
- Orta enlem iyonküresi için rassal alan modeli geliştirilmesi
Development of random field model for midlatitude ionosphere
OZAN KÖROĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA ARIKAN
- Yer tabanlı destek sistemleri için uyarlamalı bölgesel iyonküre izleme yöntemi geliştirilmesi
Development of regional ionosphere monitoring algorithm for ground based augmentation systems
MELTEM KÖROĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA ARIKAN
- Neural network modeling of an ionospheric process: temporal and spatial forecasting of the critical frequencies
İyonosfersel bir sürecin sinirsel ağ benzeklemesi: Kritik sıklıkların zamansal ve uzamsal öngörümü
AYÇA KUMLUCA
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN TOLUNAY
- Kriging ve rassal alan öncülü ile toplam elektron içeriği haritalaması
Total electron content mapping using kriging and random field priors
IŞILTAN SAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA ARIKAN
- Sinir ağı modelleme yöntemleri kullanarak tei verileri ile durağan ve dinamik bölgesel iyonosfer haritalarının oluşturulması
Static and dynamic regional ionosphere mapping with tec data by using neural network based methods
MELİKE GÜRÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ATİLA YILMAZ