مدل سازی سه بعدی یونسفر به روش توموگرافی با استفاده از مشاهدات gps

چگالی الکترونی لایه ی یونسفر، اطلاعات با ارزشی از شرایط فیزیکی این لایه از اتمسفر را فراهم می کند. انتشار امواج الکترومغناطیس در لایه یونسفر تحت تأثیر الکترون های آزاد این محیط می باشد. در نتیجه مدل سازی یونسفر در بسیاری از زمینه-ها از قبیل ارتباطات مخابراتی، ناوبری و تعیین موقعیت ماهواره ای، سیستم های راداری و سایر فناوری های فضایی مورد توجه می باشد. در مدل های تک لایه ای یونسفر، این لایه از جو، با پوسته‎ای نازک که در ارتفاع 250 تا 400 کیلومتری سطح زمین قرار دارد، تقریب زده می شود. این فرض با شرایط فیزیکی واقعی یونسفر در توافق نبوده، زیرا الکترون ها در کل محدوده ی یونوسفر از60 تا 1000 کیلومتری توزیع شده اند، بنابراین باعث ایجاد خطایی در مدل سازی یونسفر می گردد. توموگرافی با استفاده از مشاهدات شبکه ای gps یکی از تکنیک‎های موجود جهت مدل سازی سه بعدی دانسیته الکترونی در لایه یونوسفر است که در این پایان نامه مورد بررسی قرارگرفت. در این روش تغییرات افقی دانسیته الکترونی توسط توابع هارمونیک کروی و تغییرات ارتفاعی آن بوسیله توابع متعامد تجربی مدل سازی می‎شوند. برای این منظور از داده های شبکه gps ژئودینامیک ایران و همچنین جهت محاسبه ی توابع متعامد تجربی از مدل iri2007استفاده گردید. از tec هموارشده مشاهدات کد با مشاهدات فاز به عنوان مشاهدات یونسفری استفاده گردید تا با ترکیب مشاهدات کد و فاز حامل، دقت تخمین tec بهبود یابد. مدل سازی به روش توموگرافی ماهیتاً مسأله ای ناپایدار (بدوضع) است. ازاین رو از روش پایدارسازی تیخونوف جهت حل مسأله و برآورد پارامترهای مدل استفاده گردید. از چگالی الکترونی حاصل از مشاهدات تنها ایستگاه یونوسوند کشور جهت ارزیابی صحت نتایج مدل سازی استفاده شد. خطای نسبی حاصل از این نتایج نشان دهنده توانایی روش توموگرافی در بازسازی حدود 90 درصد چگالی الکترونی یونسفر را دارا می باشد.