Predikterbar prestanda för Radio-Ockultation och

Predikterbar prestanda för GNSS
applikationer
NRFP-2
Samarbete mellan RUAG, OHB, Chalmers &
Kiruna
Predikterbar prestanda för
Radio-ockultation (RO)
Chalmers – RUAG
Predikterbar prestanda för
banbestämning i GTO och
GEO bana
OHB - Kiruna
Predikterbar prestanda för RadioOckultation och GNSS Applikationer
Delprojektet i Radio-Ockultation
Joel Rasch & Patrick Eriksson, Chalmers Tekniska
Högskola, Göteborg
Anders Carlström & Magnus Bonnedal, RUAG Space AB,
Göteborg
Radio-Ockultation
 Radio-Ockultation (RO) med GNSS-källor (GPS, Galileo, Glonass etc)
används i stor utsträckning för mätningar av de atmosfäriska förhållandena
på olika ställen jorden runt
 Mikrovågor från GNSS-källor
böjs av i atmosfären, och denna
böjning mäts av LEO-satelliter
 Utifrån böjningen som en funktion
av höjden kan tryck, temperatur
och luftfuktighet som en funktion
av höjden beräknas
Radio-Ockultation
 RO är en mkt fördelaktig teknik, då mätningar kan göras över hela
jorden, hundratals gånger dagligen, till relativt låg kostnad
 Dagliga mätningar från
det amerikansk-Taiwanesiska
Cosmic-projektet
 RUAG har utvecklat GRASintstrumentet som utför
RO-mätningar ombord på de
europeiska Metop-satelliterna
Metop-A utför ca 700
ockultationer dagligen
Radio-Ockultation
 Böjningsvinkeln, α, mäts upp som en funktion av inslagshöjden, a.
 Från denna data kan tryck,
temperatur och luftfuktighet i
slutändan beräknas
 Hur bra denna teknik fungerar beror till
stor del på hur bra instrumenten på LEOsatelliten kan mottaga signalen, och tolka
den.
 För att kunna bedöma detta behöver
vi kunna simulera hur mikrovågsfältet fortplantas i en känd atmosfär,
samt ta hänsyn till realistiska instrumentegenskaper.
Detta projekt
 RUAG’s simulator producerade inte data av tillräckligt hög kvalité
 Särskilt för atmosfäriska
profiler med starka gradienter
i refraktivt index uppvisade simulatorn
stora avvikelser från den kända
böjningsvinkeln
 Syftet med RO-delen av
detta NRFP-projekt var att ta
fram en bättre simulator
Detta projekt
 Ett simuleringsverktyg har tagits fram
Ovan: fältamplitud, och dess påverkan av atmosfären samt jordens
yta
Detta projekt
 Vi simulerar realistiska signaler genom att addera brus
 Detta brus går att filtrera bort
Resultat
 Den framtagna simulatorn producerar data av mkt
hög kvalité
Gamla
Nya
Sammanfattning
 Vi har tagit fram mjukvara som kan simulera en
fullständig radio-ockultation
 Detta innebär:
 Fortplantning av fält från GNSS, genom atmosfären, till
LEO
 Realistiska instrumentegenskaper i LEO
 Inversion av böjningsvinkel för att ge de atmosfäriska
parametrarna