Yerel iyonosferdeki toplam elektron miktarının (TEC) ıonolab-tec yöntemiyle ve global modelden elde edilmesi

Abstract

Yerçekiminin etkisiyle dünyayı çepeçevre saran atmosfer, büyük ölçüde gezegenin iç katmanlarından kaynaklanan gazların yanardağ etkinliği ile yüzeye çıkması sonucu oluşmakla birlikte, gezegenin tarihi boyunca dünya dışı kaynaklardan da beslenmiş ve etkilenmiştir. Yaşam için çok önemli olan ve farklı katmanlardan oluşan atmosferin, haberleşme sinyalleri ve radyo dalgaları üzerinde önemli bir etkiye sahip katmanı da iyonosferdir.İyonosfer tabakası zaman, konum, jeomanyetik hareketlilik gibi etkenler sonucu iyonize olmuş, yüksek yoğunlukta serbest elektron içeren, atmosferin iletken katmanıdır. İyonosferin, radyo dalgalarının yayılımı ile uydu-alıcı iletişimleri üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bu etkiyi ifade etmede en önemli parametrede Toplam Elektron Miktarı (TEC)'dır. Uydulardan gelen iki temel taşıyıcı frekanstaki sinyaller iyonosferden geçerken değişik etkilere maruz kalmaktadır. Yerde bulunan GNSS (Küresel Uydu Seyrüsefer Sistemi) alıcıları bu değişikleri kaydederler.İyonosferin değişimleri ve bozulmaları GNSS alıcılarının kaydettiği sinyallerden alıcı ve uydu arasındaki yol boyunca Toplam Elektron Miktarı (TEC) hesaplanarak elde edilebilir.Hacettepe Üniversitesi ve Bilkent Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümleri öğretim üyelerince IONOLAB adında; iyonosfer katmanının yapısını, istatistiklerini ve haberleşme sinyallerine etkisini araştırmayı ve sorunlara çözümler getirmeyi hedefleyen bir araştırma grubu kurulmuştur. IONOLAB araştırma grubu tarafından, iyonosfer tabakasındaki Toplam Elektron Miktarının (TEC) GNSS verileri kullanılarak hesaplanmasını sağlayan IONOLAB-TEC yazılımı geliştirilmiştir.Bu tez kapsamında, IONOLAB-TEC yazılımı kullanılarak TUSAGA-Aktif (Türkiye Ulusal Sabit GNSS Ağı-Aktif) sistemine dahil ve farklı bölgelerden seçilmiş 11 istasyonun verileri kullanılarak elde edilen TEC değerleri, Global İyonosfer Modelden elde edilen TEC değerleri ile karşılaştırılmıştır.

Although the first atmosphere was formed by outgassing of gases trapped in the interior of the early Earth, which still goes on today in volcanoes, has also been fed and effected by outer sources in the history of the planet. Atmosphere which consists of different layers is very important to life on Earth. Among them, the most important layer for communication signals and radio waves is Ionosphere.The ionosphere layer is a region of the upper atmosphere where there are large concentrations of free ions and electrons. Free electrons in the ionosphere affect the radio waves and satellite-receiver communications. The most important parameter that describes this effect is Total Electron Content (TEC). Carrier phase dual frequency signals of the satellites are effected as they passes through the ionosphere and GNSS (Global Navigation Satellite System) receivers on the Earth save these changes. Ionospheric effects and changes can be obtained by estimating TEC along the path between the satellite and GNSS receiver.In order to define and investigate the structure and statistics of the ionosphere layer and its effect on communication signals, IONOLAB working group established by Departments of Electrical & Electronic Engineering at Hacettepe and Bilkent Universities. IONOLAB is a group of electrical engineers and scientists of various study areas, getting together to handle challenges of the Earth's ionosphere. The group developed IONOLAB-TEC software that estimates Total Electron Content (TEC) from GNSS data.In this thesis, by using IONOLAB-TEC software, TEC values estimated from data of 11 GNSS stations that belong to CORS-TR (TUSAGA-Aktif) network and chosen from different regions, are compared with those obtained from Global Ionosphere Model.