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Ao crescer os sistemas para obter, processar e distribuir informao, tambm cresce a necessidade de tcnicas mais avanadas de processamento de informao (Tanenbaum, 1992). Dentro deste processo as pessoas devem ter meios para acessar a informao, pois necessitam estar em todo lugar e tempo informados, sem estar vinculados infra-estrutura terrestre de comunicaes. Para estes usurios a resposta a comunicao por meio de ondas eletromagnticas, as quais se deslocam pelo espao permitindo o acesso informao em qualquer lugar da Terra. Um exemplo de um sistema de informao o Global Positioning System (GPS) que proporciona posio e tempo, alm de outras informaes que so obtidas, sobre quase qualquer ponto da Terra e sob quaisquer condies climticas. Os sistemas de comunicaes baseados na propagao de ondas eletromagnticas atravs do espao, so afetadas pelo meio onde se propagam, tais como a geografia do terreno ou construes e os diversos fenmenos atmosfricos Se no levamos em conta estes fatores, a comunicao apresenta pequenos erros e no pior dos casos pode interromper-se, como por exemplo durante a presena da camada Es. A regio da atmosfera que mais influi na propagao de ondas eletromagnticas denominada ionosfera, a qual definida como a regio compreendida entre 50 a 1000 km de altura aproximadamente, e caracterizada pela alta condutividade, devido ao nmero elevado de ons e eltrons livres que a compe. Esta regio, afeta as ondas eletromagnticas que a atravessam, gerando variaes de amplitude, fase, absoro, penetrao de raios, retardo, etc. As ondas de rdio na ionosfera so alteradas principalmente pelos eltrons livres, por isso que necessitamos determinar o Contedo Eletrnico Total (Total Electron Content - TEC). Este importante parmetro representa a quantidade de eltrons livres ao longo do caminho da onda eletromagntica no espao, entre a superfcie da Terra e uma determinada altura, os quais afetam diretamente o estabelecimento de canais de comunicao. Com a determinao deste importante parmetro fsico pode-se modelar em tempo e espao canais de comunicao em diferentes freqncias que possam ser aplicadas para comunicaes Satlite-Terra ou Terra-Terra. O TEC varia em funo da posio, hora, estao do ano, fluxo solar, atividade magntica, etc., e como precisamos conhec-lo devemos gerar um modelo que inclua variveis que mudem permanentemente. Na atualidade existem vrias formas ou mtodos para determinar o TEC. Um deles usando os dados do GPS (Komjathy, 1997, Fedrizzi, 1999) A partir de 1998 vrios centros iniciaram a produzir os mapas TEC, CODE, ESA e UPC Espanha. Estes mtodos aproveitam os satlites da constelao GPS, que transmitem dados em forma contnua sobre toda a Terra, para gerar um TEC atualizado constantemente. A primeira teoria matemtica de propagao de rdio na ionosfera na presena de campo magntico foi desenvolvida a partir de 1920 por Appleton. Na atualidade existem modelos matemticos como o modelo Bent, desenvolvido em 1972 que fazem predies da propagao de ondas electromagnticas entre a Terra-Satlite, Satlite-Satlite ou Terra-Terra, com uma base de dados (50000 sondagens da parte superior da ionosfera, 6000 medidas de satlites da densidade de eltrons e 400000 sondagens da parte inferior da ionosfera) compreendida entre 1962-1969, cobrindo um perodo de atividade solar mnima a mxima (Jursa, 1985). A maioria destes modelos fazem predies ionosfricas baseados em dados mdios (base de dados fixa), com os quais impossvel determinar anomalias ou perturbaes, em cujo caso a predio no seria confivel. Para melhorar a confiabilidade das predies, procuramos gerar um modelo que use variveis atualizadas, que sejam facilmente modificveis e que possam ser comparadas com outros modelos ou softwares, e por isso vamos usar o Global Ionosphere Map (GIM) do TEC j processado, com base nos dados do GPS, para poder determinar o excesso de atrasos tempo em freqncias e estabelecer melhores canais de comunicao. Motivao Com o desenvolvimento das comunicaes durante a segunda metade do sculo XX, a Terra se viu reduzida, e passamos a ser parte de um mundo globalizado. Em qualquer instante e a partir de qualquer lugar (em um navio, submarino, avio, veculo espacial, montanha, etc.) pode-se acessar a informao e estar conectado ao mundo. Muito destes processos , imperceptveis para nosso dia a dia, se realizam atravs da propagao de ondas eletromagnticas pelo espao, e por isso precisa-se conhecer as melhores condies de propagao Na dcada dos 70, quando as radiocomunicaes se baseavam em fonia, se desenvolveram uma srie de tcnicas e programas para efetuar as predies de freqncia em HF, com os quais se conseguiram timos resultados. No final da dcada de 80 e durante a dcada de 90, com o desenvolvimento da transmisso de dados e vdeo, alm das comunicaes por satlites, Internet, telefonia mvel, etc., o estabelecimento de canais de comunicao tinha que melhorar, pois precisava transmitir maior quantidade de informao (fonia, data e vdeo) e a perda de enlace durante pequenos intervalos de tempo pode ser vital. A grande diferena que antigamente era possvel por ouvido sintonizar os rdiotransmissores em fonia, entretanto na transmisso de dados impossvel. Paralelamente, desenvolvia-se o GPS conseguindo enlaar o mundo. Em fevereiro de 1998 a International GPS Service (IGS) inicia um projeto piloto para gerar mapas globais do contedo total de eltrons na ionosfera, criando um grupo de trabalho da ionosfera. A funo principal deste grupo do IGS, envolvia a modelagem ionosfrica e mapeamento para proporcionar um contnuo monitoramento da ionosfera para os prximos perodos de alta atividade solar e estudar o impacto da ionosfera em seus produtos. Neste projeto trabalharam cinco centros de pesquisas produzindo mapas globais de TEC, usando a rede global de trabalho do sistema GPS com receptores de freqncia dupla. Estes foram em 1996 o Jet Propulsion Laboratory (JPL), em 1994 o Energy Mines and Resources Canad (EMR), em 1998 o European Space Agency (ESA), em 1997 a University of Barcelona (UPC) e em 1999 o Center for Orbit Determination of Europe (CODE). Os mapas so apresentados no formato IONEX (IONospheric EXchange data format), o qual o formato padro de dados entre a comunidade ionosfrica. Estes mapas apresentam o contedo total de eltrons entre a Terra e o satlite GPS (altitude 20200 km) e so conhecidos como Global Ionospheric Map (GIM). Na atualidade, so produzidos diariamente uma srie de GIMs do TEC por vrias instituies a cada duas horas, os quais so de fcil acesso pela Internet, e tambm possvel determinar o TEC com mtodos matemticos ou algoritmos (Fedrizzi, 1999) atravs de receptores GPS de dupla freqncia. Esta necessidade de mantermos comunicados 24 horas do dia e em qualquer lugar, nos motivou a procurar aplicar as capacidades do sistema GPS no estabelecimento dos melhores canais de comunicao para evitar interferncia, reduzir erros e custos. Para isto pretendemos utilizar os avanos obtidos no processamento das observveis do GPS atravs dos formatos IONEX, os quais devem permitir-nos atualizar parmetros dos modelos de predio de freqncias timas de trabalho. Objetivo O objetivo deste trabalho determinar e predizer parmetros importantes para o estabelecimento de canais de comunicao em High Frequency (HF) e o excesso de atraso de tempo a ser considerado nas comunicaes por satlites, especialmente nas bandas de Ultra High Frequency (UHF) e Super High Frequency (SHF). Para isto, vai-se aproveitar o Sistema de Posicionamento Global por Satlites, por ser na atualidade, um sistema que possvel de ser utilizado em quase qualquer lugar do planeta e est permanentemente enviando informao, e o qual se apresenta como uma alternativa til para efetuar estudos do comportamento das ondas eletromagnticas ao atravessar a ionosfera. Com esta informao desenvolveram-se tcnicas no INPE e no mundo, para determinar o Contedo Total de Eltrons (TEC), com o qual sero determinados os atrasos ionosfricos para diferentes freqncias e se efetuaro predies de freqncias crticas da camada F2, para tentar reduzir perdas de enlace nas radiocomunicaes por variaes produzidas no meio de propagao. A seguir se apresentam os principais pontos a serem desenvolvidos na dissertao: Gerao, anlise e interpretao de mapas do Contedo Total de Eltrons usando a informao do GPS. A partir do mapeamento do TEC, estabelecer parmetros de propagao para determinar a freqncia crtica da camada F2, e o atraso em diferentes bandas (Especialmente UHF e SHF). Usando uma base de dados (30 dias anteriores), fazer predies de mapas TEC para seis (6) dias futuros em diferentes horrios (a cada duas horas a partir da 1 hora da manh). Anlise de resultados gerados a partir do mapeamento e predio do TEC, e comparao com resultados obtidos por outras organizaes. Anlise de parmetros de freqncia crtica e comparao com outros softwares ou modelos matemticos que permitam predizer as melhores freqncias para a propagao ionosfrica. Determinao para dias futuros do atraso ionosfrico nas comunicaes por satlites, que deve ser considerado no estabelecimento de canais, especialmente nas bandas em UHF e SHF. PAGE  PAGE 27  #%\ ] r]^t !K#e#v########$W$w$y$z$:%Q%X(`(a(𺱩͙͙͕͙͙͙͙͙͙͙͙͙͙͇ h ?5CJ h6q5CJh2} h2}6CJh2}H*OJQJh` OJQJh` 6OJQJh2}6OJQJh2}CJOJQJ h2}CJ h` 5CJh2}5>*CJOJQJh2}>*OJQJh2}OJQJ h2}5CJ5   $%\ ] 9 : ]^$a$dh$dha$ & Fdhdhdh$dha$000t ""X%Y%&&W(X(a(b())x, $ & Fdha$  C"dh$dha$dh & Fdhdh$dha$a(b(((_)t)|))y,,0-1---..////00000000000000h ?0JCJmHnHuh2}0JCJjh2}0JCJU h2}0Jjh2}0JUh2}h2}5OJQJh2}6OJQJh2}OJQJ h2}CJ!x,y,,,0-1---..////00000000000&`#$ $ & Fdha$ $ & Fdha$$dha$dh000 $ & Fdha$/0&P P. 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