Un estudio sobre la derivación del vapor de agua atmosférico basado en señales de radio de doble frecuencia y redes de comunicación intersatélites
Autores: Nyamukondiwa, Ramson Munyaradzi; Orger, Necmi Cihan; Nakayama, Daisuke; Cho, Mengu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un estudio sobre la derivación del vapor de agua atmosférico basado en señales de radio de doble frecuencia y redes de comunicación intersatélites
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Atmosférico
Contenido de vapor de agua
Cambio climático
Propagación de señales de radio
Espectro expandido
Radio definida por software
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El contenido total de vapor de agua atmosférico afecta el cambio climático, los patrones meteorológicos y la propagación de señales de radio. Técnicas recientes como los sistemas de navegación por satélite global (GNSS) se utilizan para medir, pero con precisión, resolución temporal o cobertura espacial comprometidas. Este estudio demuestra la viabilidad de predecir, mapear y medir utilizando señales de radio de espectro expandido (SS) y tecnología de radio definida por software (SDR) en satélites en órbita baja terrestre (LEO). Se propone una red de comunicación de enlace intersatélite (ISL) a partir de una constelación de pequeños satélites para lograr un mapeo tridimensional (3D). Sin embargo, el cálculo de desde satélites en LEO contiene contribuciones del contenido total de electrones ionosféricos. La contribución y se determinan en función del retraso en el tiempo de propagación de la señal y las posiciones de los satélites en órbita. Dado que es dependiente de la frecuencia a diferencia de , se han implementado algoritmos de reconfiguración de frecuencia para distinguir. Los aspectos novedosos de esta investigación son la implementación de marcas de tiempo para deducir el retraso temporal, la derivación única de a partir de una configuración de constelación, el uso de algoritmos para sintonizar frecuencias de forma remota en tiempo real y la demostración de ISL utilizando SDR. Esta misión podría contribuir a la ciencia atmosférica, y las mediciones podrían incorporarse a las bases de datos atmosféricas globales para modelos de predicción climática y meteorológica.
Descripción
El contenido total de vapor de agua atmosférico afecta el cambio climático, los patrones meteorológicos y la propagación de señales de radio. Técnicas recientes como los sistemas de navegación por satélite global (GNSS) se utilizan para medir, pero con precisión, resolución temporal o cobertura espacial comprometidas. Este estudio demuestra la viabilidad de predecir, mapear y medir utilizando señales de radio de espectro expandido (SS) y tecnología de radio definida por software (SDR) en satélites en órbita baja terrestre (LEO). Se propone una red de comunicación de enlace intersatélite (ISL) a partir de una constelación de pequeños satélites para lograr un mapeo tridimensional (3D). Sin embargo, el cálculo de desde satélites en LEO contiene contribuciones del contenido total de electrones ionosféricos. La contribución y se determinan en función del retraso en el tiempo de propagación de la señal y las posiciones de los satélites en órbita. Dado que es dependiente de la frecuencia a diferencia de , se han implementado algoritmos de reconfiguración de frecuencia para distinguir. Los aspectos novedosos de esta investigación son la implementación de marcas de tiempo para deducir el retraso temporal, la derivación única de a partir de una configuración de constelación, el uso de algoritmos para sintonizar frecuencias de forma remota en tiempo real y la demostración de ISL utilizando SDR. Esta misión podría contribuir a la ciencia atmosférica, y las mediciones podrían incorporarse a las bases de datos atmosféricas globales para modelos de predicción climática y meteorológica.