توضیحاتی در مورد کتاب :
اثرات تروپوسفر و یونوسفر بر سیستمهای ماهوارهای ناوبری جهانیکاوش اثرات جوی بر انتشار فرکانس رادیویی در زمینه ارتباطات سیستم ماهوارهای ناوبری جهانی
< span> در اثرات تروپوسفر و یونوسفر بر سیستمهای ماهوارهای ناوبری جهانی، تیمی از محققان برجسته مقدمهای قابل دسترس و معتبر از تمام اثرات علمی مرتبط ناشی از یونوسفر و تروپوسفر بر روی سیگنال های GNSS RF این کتاب منشا هر نوع اثر انتشار را بررسی می کند و آن را از دیدگاه فیزیکی اساسی توضیح می دهد. هر یک از روشهای اصلی مورد استفاده برای اندازهگیری، پیشبینی و کاهش اثرات یونوسفر و تروپوسفر بر GNSS به تفصیل مورد بحث قرار گرفتهاند.
نویسندگان همچنین مکانیسمهایی را ارائه میکنند که یونیزاسیون و انتقال پلاسما را در یونوسفر، پدیدههای انتشار (از جمله پراکندگی، جذب، و سوسوزن) و مدلهای پیشبینی غالب مورد استفاده برای پیشبینی ارائه میکنند. اثرات انتشار یونوسفر
با تأکید بر سیستمهای ماهوارهای ناوبری جهانی، اتمسفر استاندارد ایالات متحده، یک مدل مرجع کلی برای ویژگیهای جو متحد شده مورد بحث قرار میگیرد. همچنین موارد زیر را در نظر می گیرد:
- معرفی کامل بر سیستم موقعیت یابی جهانی و اصول موقعیت یابی GNSS
< li>کاوش های جامع انتشار تروپوسفر و مدل های پیش بینی تروپوسفر- مباحث عملی فیزیک یونوسفر، تجربی مشاهده یونوسفر و انتشار یونوسفر
- بررسیهای عمیق مدلهای پیشبینیکننده یونوسفر، از جمله مدلهای تاخیر گروهی برای گیرندههای GNSS تک فرکانس
ایده آل برای مهندسان و دانشمندان محقق با علاقه حرفه ای یا شخصی به ژئوفیزیک، انتشار RF، و برنامه های GNSS و GPS، اثرات تروپوسفر و یونوسفر بر سیستمهای ماهوارهای ناوبری جهانی همچنین جایگاهی در کتابخانههای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد که در زمینه انتشار RF یا GNSS مطالعه میکنند، به دست خواهد آورد. p>
فهرست مطالب :
Cover
Title Page
Copyright
Contents
Preface
Chapter 1 Overview of the Global Positioning System
1.1 Introduction
1.2 Applications of GNSS
1.2.1 Applications of Standard GNSS Positioning
1.2.2 Applications of Centimeter and Millimeter‐Level Positioning Accuracy
1.2.3 Applications of GNSS Timing Information
1.3 GPS Segments
1.3.1 Space Segment
1.3.2 Control Segment
1.3.3 User Segment
1.4 Keplerian Orbits
1.4.1 Shape of Orbit
1.4.2 Vernal Point
1.4.3 Kepler Elements
1.5 Satellite Broadcast
1.5.1 Carrier Frequencies
1.5.2 Digital Modulation
1.5.3 Ranging Codes
1.5.4 Navigation Message
Chapter 2 Principles of GNSS Positioning
2.1 Introduction
2.2 Basic GNSS Observables
2.2.1 Pseudorange
2.2.2 Carrier Phase
2.2.3 Doppler Shift
2.3 GNSS Error Sources
2.3.1 Clock and Ephemeris Errors
2.3.2 Relativistic Effects
2.3.3 Carrier Phase Wind‐Up
2.3.4 Atmospheric Effects
2.3.5 Multipath, Diffraction, and Interference Effects
2.3.6 Hardware‐Related Errors
2.3.7 Dilution of Precision
2.3.8 Additional Error Sources
2.4 Point Positioning
2.4.1 Positioning Using Pseudorange
2.4.2 Accounting for Random Error
2.4.3 Further Considerations on Dilution of Precision
2.5 Data Combinations and Relative Positioning
2.5.1 Multi‐Frequency Combinations
2.5.2 Relative Positioning
Chapter 3 Tropospheric Propagation
3.1 Introduction
3.2 Tropospheric Group Delay
3.2.1 Mapping Functions
3.3 Tropospheric Refraction
3.4 Extinction
3.4.1 Beer–Lambert Law
3.4.2 Scattering
3.4.3 Gaseous Absorption
3.4.4 Hydrometeor Attenuation
3.5 Tropospheric Scintillations
Chapter 4 Predictive Models of the Troposphere
4.1 Introduction
4.2 Saastamoinen Model
4.2.1 First Integral
4.2.2 Second Integral
4.2.3 Putting Everything Together
4.3 Hopfield Model
4.4 U.S. Standard Atmosphere
4.4.1 Model Assumptions
4.4.2 Computational Equations
4.4.3 Data Sources and Implementation
Chapter 5 Physics of the Ionosphere
5.1 Introduction
5.2 Solar‐Terrestrial Relations
5.2.1 The Sun
5.2.2 The Interplanetary Medium
5.2.3 Earth's Magnetic Field
5.2.4 The Magnetosphere
5.2.5 Earth's Atmosphere
5.3 Physics of Ionization
5.3.1 Neutral Atmosphere
5.3.2 Ionization
5.3.3 Recombination and Attachment
5.3.4 Photochemical Processes in the Ionosphere
5.4 Chapman's Theory of Ionospheric Layer Formation
5.5 Plasma Transport
5.5.1 Diffusion
5.5.2 Neutral Winds
5.5.3 Electromagnetic Drift
5.5.4 Combined Effects of Neutral Wind and Electromagnetic Drift
5.5.5 Continuity Equation
Chapter 6 Experimental Observation of the Ionosphere
6.1 Introduction
6.2 Ionospheric Measurement Techniques
6.2.1 Ionosondes
6.2.2 Incoherent Scatter Radar
6.2.3 In Situ Measurements
6.3 Morphology of the Ionosphere
6.3.1 C Layer
6.3.2 D Layer
6.3.3 E Layer
6.3.4 Sporadic E Layer
6.3.5 F1 Layer
6.3.6 F2 Layer
6.3.7 Topside Ionosphere
6.4 Variability of the Ionosphere
6.4.1 F2 Layer Anomalies
6.4.2 Solar Activity
6.4.3 Magnetic Variation
6.4.4 Ionospheric Irregularities
Chapter 7 Ionospheric Propagation
7.1 Introduction
7.2 Magnetoionic Propagation
7.2.1 Simplifications of the Appleton–Hartree Equation
7.3 Propagation Effects of the Background Ionosphere
7.3.1 Total Electron Content
7.3.2 Ionospheric Refraction
7.3.3 Group Delay and Phase Advance
7.3.4 Dispersion
7.3.5 Faraday Rotation
7.3.6 Absorption
7.4 Scintillations
7.4.1 Scale Size of Ionospheric Irregularities
7.4.2 Statistical Description of Scintillations
7.4.3 Power Spectra of Scintillations
Chapter 8 Predictive Models of the Ionosphere
8.1 Introduction
8.2 Group Delay Models for Single‐Frequency GNSS Receivers
8.2.1 Klobuchar Model
8.2.2 NeQuick
8.3 Global Ionospheric Scintillation Model
8.3.1 Ray Tracing in the Ionosphere
8.3.2 Multiple Phase Screen Method
8.4 International Reference Ionosphere
8.4.1 Data Sources, Inputs, and Outputs
8.4.2 Important Functions
8.4.3 Characteristic Heights and Electron Densities
8.4.4 Electron Density
8.4.5 Electron Temperature
8.4.6 Ion Temperature
8.4.7 Ion Composition
8.4.8 Additional Parameters
Appendices
Appendix A Review of Electromagnetics Concepts
A.1 Electromagnetic Waves
A.1.1 Maxwell's Equations and the Wave Equation
A.1.2 Plane Wave Solutions
A.1.3 Constraints Via Maxwell's Equations
A.1.4 Poynting Vector
A.2 Phase and Group Velocity
A.2.1 Phase Velocity
A.2.2 Modulated Signals and Group Velocity
A.2.3 Group Index of Refraction
A.2.4 Relationship Between Phase and Group Velocities
A.3 Polarization
A.3.1 Linear Polarization
A.3.2 Circular Polarization
A.3.3 Elliptical Polarization
A.3.4 Jones Vectors and Decomposing Polarizations
A.4 Derivation of Rayleigh Scattering
A.4.1 Electric Potential of an Ideal Dipole
A.4.2 Effective Dipole Moment of a Spherical Scattering Particle
A.4.3 Re‐radiation by a Scattering Particle
Appendix B Electromagnetic Properties of Media
B.1 Introduction
B.2 Dielectric Polarization
B.2.1 Induced Dielectric Polarization
B.2.2 Electric Susceptibility
B.3 Lossy and Dispersive Media
B.3.1 Absorption
B.3.2 Dispersion
B.3.3 Graphical Analysis
B.3.4 Multiple Resonances
B.4 Conducting Media
B.4.1 Time‐Varying Conduction Current
B.4.2 Propagation in Conducting Media
B.4.3 Combined Effects of Dispersion and Conduction
B.5 Kramers–Kronig Relations
B.6 Anisotropic Media
B.6.1 Dielectric Tensor Properties
B.6.2 Wave Equation in Anisotropic Media
B.6.3 Optical Axes
B.6.4 Index Ellipsoid
B.6.5 Phase and Group Velocity in Anisotropic Media
B.6.6 Birefringence and Spatial Walk‐off in k→ Surfaces
B.7 Gyrotropic Media
B.7.1 Gyrotropic Susceptibility Tensor
B.7.2 Propagation in Gyrotropic Media
Bibliography
Index
EULA
توضیحاتی در مورد کتاب به زبان اصلی :
Tropospheric and Ionospheric Effects on Global Navigation Satellite SystemsExplore atmospheric effects on radio frequency propagation in the context of Global Navigation Satellite System communication
In Tropospheric and Ionospheric Effects on Global Navigation Satellite Systems, a team of distinguished researchers deliver an accessible and authoritative introduction to all scientifically relevant effects caused by the ionosphere and troposphere on GNSS RF signals. The book explores the origin of each type of propagation effect and explains it from a fundamental physical perspective. Each of the major methods used for the measurement, prediction, and mitigation of ionospheric and tropospheric effects on GNSS are discussed in detail.
The authors also provide the mechanisms that drive ionization and plasma transport in the ionosphere, propagation phenomena (including scattering, absorption, and scintillations), and the predominant predictive models used to predict ionospheric propagation effects.
With an emphasis on global navigation satellite systems, the book discusses the US Standard Atmosphere, a general reference model for characteristics of the unionized atmosphere. It also considers:
- Thorough introductions to the Global Positioning System and the principles of GNSS positioning
- Comprehensive explorations of tropospheric propagation and predictive models of the troposphere
- Practical discussions of the physics of the ionosphere, experimental observation of the ionosphere, and ionospheric propagation
- In-depth examinations of predictive models of the ionosphere, including group delay models for single-frequency GNSS receivers
Ideal for engineers and research scientists with a professional or personal interest in geophysics, RF propagation, and GNSS and GPS applications, Tropospheric and Ionospheric Effects on Global Navigation Satellite Systems will also earn a place in the libraries of undergraduate and graduate students studying RF propagation or GNSS.