Новости

Новый беспроводный датчик уровня топлива Эскорт ТД-BLE

окт 07, 2019 127
Беспроводный датчик уровня топлива Эскорт ТД-BLE
«Трансконтроль Украина» представляет новый беспроводный ёмкостной датчик уровня топлива…

Второй спутник GPS III выведен на орбиту и проходит тестирование

авг 27, 2019 171
22 августа американская компания United Launch Alliance запустила ракету-носитель Delta IV со вторым спутником GPS III на борту
Второй спутник GPS III следующего поколения ВВС США, который построила компания Lockheed…

Эволюция космоса, 2-я эскадрилья космических операций готовится к запуску нового спутника - GPS Block III

авг 06, 2019 200
Джонатон Колдуэлл вице-президент по системам навигации Lockheed Martin Space (справа) представляет лейтенант-полковнику Стивену Тоту, командиру 2-й эскадрильи космических операций, спутник модели GPS III в знак признательности за успешную миссию в космосе. Военно-воздушная база Шривер, Колорадо, 29 июля 2019 года. 2-я SOPS управляет крупнейшим созвездием космических кораблей Министерства обороны (GNSS GPS), используя Главную станцию управления и всемирную сеть станций наблюдения и наземных антенн. (Фото ВВС США, летчик 1-го класса Джонатан Уайтли)
Lockheed Martin подарил 2-й эскадрильи космических операций (2SOPS) модель нового…

Cистема GPS/ГЛОНАСС мониторинга транспорта «Навигатор-С» успешно интегрирована с сервисом планирования маршрутов "Муравьиная логистика"

июль 26, 2019 327
Муравьиная логистика - платформа расчета оптимальных маршрутов доставки
«Трансконтроль Украина» информирует про интеграцию с платформой расчета оптимальных…

Европейский конкурент GPS Galileo терпит перебои в работе

июль 17, 2019 232
Европейская спутниковая группировка Galileo вышла из строя с пятницы 12 июля из-за проблем с синхронизацией времени
Европейская спутниковая система определения местоположения Galileo, будущий конкурент…

Прогнозирование ураганов с помощью GPS

Иллюстрация одного из восьми спутников CYGNSS на орбите над ураганом Иллюстрация одного из восьми спутников CYGNSS на орбите над ураганом

Восемь спутников размером с портфель, летящих подряд, могут быть ключом к улучшению прогнозов скорости ветра урагана - определения того, будет ли он подходить к берегу с силой категории 1 или категории 5. CYGNSS NASA - циклонная глобальная навигационная спутниковая система (Cyclone Global Navigation Satellite System), запущенная в 2016 году, была разработана, чтобы показать, могут ли те же сигналы GPS, которые используются для мониторинга транспорта и людей, использоваться для измерения ветра в глубине урагана или тайфуна.

Небольшие спутники NASA по-новому смотрят на Землю

Модели прогнозирования погоды стали намного лучше в определении будущей траектории урагана или тайфуна, но они не улучшились в прогнозировании максимальной скорости ветра и интенсивности.

Пути движения тропических гигантов управляются внешними силами, такими как региональные ветры, но их интенсивность зависит от сил внутри самого шторма. И хотя многие спутники могут видеть внешние ветры, они не могут рассмотреть происходящее внутри сквозь густые облака и дождь урагана.

Главный исследователь CYGNSS Кристофер Руф из Мичиганского университета в Анн-Арборе объяснил: «Чтобы предсказать интенсивность, вы должны измерять скорость ветра прямо в середине шторма, и до CYGNSS не было никакого способа сделать это, кроме как самолетами Hurricane Hunter, способными летать внутри урагана».

Самолеты Hurricane Hunter, способны летать внутри ураганов

Данные полученные от спутников CYGNSS идеально совпали с данными об урагане, собранными одновременно Hurricane Hunter во время ураганов 2017 года, Марии, Ирмы и Хосе. Восемь малых спутников, вращающихся по орбите с промежутком в 12 минут между каждым, собрали больше данных о каждом шторме, чем можно было собрать во время полета “ураганного охотника”.

Как видеть сквозь дождь и облака?

Чтобы увидеть, что находится в атмосфере, многие спутники, наблюдающие за Землей, посылают электромагнитные сигналы с длинами волн, составляющими всего лишь доли дюйма в длину. Для этих коротковолновых сигналов капля дождя, пылинка или любая другая находящаяся в воздухе частица является непроницаемым препятствием.

Хотя длина волны больше, чем эти крошечные частицы, они достаточно близки по размеру, чтобы сигналы отскакивали от таких частиц, как бильярдный шар, сталкивающийся с другим шаром. «Читая» эти рассеянные сигналы, исследователи могут определить форму и местоположение облаков и других препятствий, с которыми сталкивались сигналы.

Другими словами, короткие волны позволяют исследователям видеть шторм, но не видеть сквозь него.

CYGNSS, с другой стороны, использует сигналы GPS. Их длина волны составляет 19 сантиметров, что намного больше, чем короткие волны, используемые большинством спутниковых приборов, или любые капли дождя, когда-либо измеренные. На этой длине волны как сказал Руф: «Вы вообще не видите дождевую каплю. Вы просто проходите сквозь нее». Это позволяет CYGNSS видеть сквозь ураган и измерять ветры на поверхности океана.

Данные от этих спутников улучшат прогнозы ураганов

Кристофер Руф, директор Исследовательской лаборатории космической физики и профессор атмосферных, океанических и космических наук в Мичиганском университете, осматривает CYGNSS. CYGNSS использует сигналы GPS, отраженные от поверхности океана, для измерения высоты волн и ветра скорость. Эти данные улучшат прогнозы ураганов.

Спутники GPS, эксплуатируемые ВВС США, находятся на гораздо более высокой орбите, чем флот CYGNSS. Когда спутник GPS пролетает над тропическим циклоном, его сигналы беспрепятственно проходят сквозь шторм и отражаются от поверхности океана. На нижней орбите приемники CYGNSS, ориентированные вниз, способны перехватывать сигналы, возвращающиеся вверх. Искажения в этих отраженных сигналах показывают, насколько бурным является море, что позволяет исследователям рассчитать скорость ветра, вызвавшую неровности.

Превращение сигналов в измерения

Восемь малых спутников CYGNSS хорошо работали с момента запуска, но ученые миссии столкнулись с серьезным препятствием на пути обработки сигналов GPS в данные о скорости ветра. При разработке миссии ученые предполагали, что сигналы GPS передаются с постоянной силой.

Но когда ученые начали собирать данные, они обнаружили, что мощность сигнала от большинства спутников GPS изменяется на каждой орбите и что степень изменения отличается от спутника к спутнику. Эти изменения исказили данные о скорости сильных ветров спутниками CYGNSS на 11 и 18 км / ч.

 Мы потратили год или больше, работая над проблемой, и, наконец, мы ее решили,

- сказал Руф.

В основном, ВВС увеличивают мощность, когда проходят через определенные части мира, где плохие парни пытаются подавить сигналы. Более сильные сигналы труднее заглушить

Как только команда CYGNSS поняла проблему, они нашли обходной путь. Каждый спутник CYGNSS имеет не только основной приемник GPS для сбора сигналов, отражающихся от поверхности Земли, но также и дополнительный, меньший приемник для определения местоположения и слежения. Команда перепрограммировала меньшие приемники, чтобы измерить силу широковещательного сигнала, что дало им информацию, необходимую для правильной обработки сигналов, возвращающихся снизу.

Решив эту проблему исследователи могут приступить к оценке того, как данные CYGNSS повлияют на прогнозы ураганов.

Калибровка спутника CYGNSS в лаборатории

Джонатан Ван Ноорд, исследователь Мичиганского университета в области атмосферных, океанических и космических наук, калибрует CYGNSS в лаборатории. CYGNSS использует сигналы GPS, отраженные от поверхности океана, для измерения высоты волн и скоростей ветра. Эти данные улучшат прогнозы ураганов.

Экспериментируя с исследовательской версией той же модели ураганов, которую Национальная администрация по океану и атмосфере (NOAA) использует для прогнозов, ученые добавили данные CYGNSS для реконструкции двух из известных штормов 2017 года, ураганов Харви и Ирма. Добавление данных CYGNSS позволило получить более реалистичные прогнозы не только интенсивности штормов, но и их следов и структуры. Другие исследования показали аналогичные улучшения в прогнозах различных штормов.

Неожиданный дополнительный бонус

К удивлению Руфа, CYGNSS проявил еще одну сферу применения. Команда CYGNSS планировала регулярно отключать свои приемники, когда спутники летают над сушей, но для того чтобы упростить свои операции решила заставлять спутники постоянно собирать данные.

Миссия CYGNSS состоит из восьми микроспутников

Инженеры и технические специалисты Юго-Западного научно-исследовательского института собирают и интегрируют инженерную модель микроспутника CYGNSS. Миссия CYGNSS состоит из восьми микроспутников, которые вращаются вокруг планеты и с помощью сигналов GPS определяют скорость ветра в тропических штормах.

Два аспиранта из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, штат Калифорния, решили взглянуть на данные, полученные с суши.

«Это была действительно удача, оказалось, что данные полученные с суши можно использовать для измерения влажности почвы и затоплений», - сказал Руф. 

Поскольку бывшие студенты, Клара Чу (Университетская корпорация атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо) и Уго Каррено-Луенго (Барселона, Испания), задокументировали ценность этих данных, NASA официально расширило сферу деятельности миссии и пригласило научную команду переопределить цели миссии, поскольку могут быть и другие способы применения данных со спутников CYGNSS, ожидающие обнаружения.

Прочитано 27 раз

Добавить комментарий

Новости

Новый беспроводный датчик уровня топлива Эскорт ТД-BLE

окт 07, 2019 127
Беспроводный датчик уровня топлива Эскорт ТД-BLE
«Трансконтроль Украина» представляет новый беспроводный ёмкостной датчик уровня топлива…

Второй спутник GPS III выведен на орбиту и проходит тестирование

авг 27, 2019 171
22 августа американская компания United Launch Alliance запустила ракету-носитель Delta IV со вторым спутником GPS III на борту
Второй спутник GPS III следующего поколения ВВС США, который построила компания Lockheed…

Эволюция космоса, 2-я эскадрилья космических операций готовится к запуску нового спутника - GPS Block III

авг 06, 2019 200
Джонатон Колдуэлл вице-президент по системам навигации Lockheed Martin Space (справа) представляет лейтенант-полковнику Стивену Тоту, командиру 2-й эскадрильи космических операций, спутник модели GPS III в знак признательности за успешную миссию в космосе. Военно-воздушная база Шривер, Колорадо, 29 июля 2019 года. 2-я SOPS управляет крупнейшим созвездием космических кораблей Министерства обороны (GNSS GPS), используя Главную станцию управления и всемирную сеть станций наблюдения и наземных антенн. (Фото ВВС США, летчик 1-го класса Джонатан Уайтли)
Lockheed Martin подарил 2-й эскадрильи космических операций (2SOPS) модель нового…

Cистема GPS/ГЛОНАСС мониторинга транспорта «Навигатор-С» успешно интегрирована с сервисом планирования маршрутов "Муравьиная логистика"

июль 26, 2019 327
Муравьиная логистика - платформа расчета оптимальных маршрутов доставки
«Трансконтроль Украина» информирует про интеграцию с платформой расчета оптимальных…

Европейский конкурент GPS Galileo терпит перебои в работе

июль 17, 2019 232
Европейская спутниковая группировка Galileo вышла из строя с пятницы 12 июля из-за проблем с синхронизацией времени
Европейская спутниковая система определения местоположения Galileo, будущий конкурент…

 

 

© Трансконтроль Украина, г. Киев 2019, (044) 360-55-43

GPS ГЛОНАСС мониторинг транспорта, лидирующая спутниковая система мониторинга
 автотранспорта и дистанционного расхода топлива, GPS ГЛОНАСС Украина