3D electron density estimation in the ionosphere by using IRI-Plas model and GPS measurements

İyonküredeki elektron yoğunluğu dağılımını 3 boyutlu görüntüleyebilmek iyonkürenin etkilerinin araştırılması için kritik öneme sahiptir. Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS) uydularından iki farklı frekans bandında yayınlanan sinyaller, YKS uyduları ve yer konumlu alıcılar arasında Eğik Toplam Elektron İçeriği (ETEİ) tahmini yapmak için kullanılabilir. Ancak, elde edilen YKS-ETEİ değerleri, sadece bu ölçümler kullanılarak güvenilir bir 3 boyutlu elektron yoğunluğu dağılımı elde etmek için oldukça seyrek ve düzensizdir. İyonkürenin tomografisini çekmek için önerilen standart yöntemler iyonkürenin karmaşık ve değişken yapısını modellemekte yetersiz kalmaktadır. Diğer yandan, model tabanlı elektron yoğunluğu dağılımları, iyonküredeki genel yönsemelere göre sonuçlar üretmekte ve üretilen bu sonuçlar genellikle gerçek ölçümlerle, özelikle iyonkürenin fırtınalı olduğu günlerde, uyumlu sonuçlar vermemektedir. Bu tezde, IONOLAB-CIT adını verdiğimiz, bölgesel 3 boyutlu elektron yoğunluğu dağılımı elde etmek amacıyla YKS-ETEİ ölçümlerini ve fiziksel iyonküre modellerini kullanan bir tomografi tekniği önerilmektedir. IONOLAB-CIT, iteratif algoritmalar vasıtasıyla, IRI-Plas iyonküre modelinden hesaplanan sentetik ETEİ ölçümlerini ve gerçek YKS-ETEİ ölçümlerini karşılaştırarak, iyonküredeki F2 katmanının kritik frekansında ve maksimum elektron yoğunluğunun erişildiği yükseklik değerinde IRI-Plas iyonküre modeline göre oluşan sapmaları izlemeye çalışmaktadır. IONOLAB-CIT, Türkiye Ulusal Sabit GPS Ağı (TUSAGA-Aktif) verileri kullanılarak Türkiye üzerinde iyonkürenin sakin ve fırtınalı olduğu günlerde 3 boyutlu elektron yoğunluğu dağılımları elde etmek için başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Elde edilen 3 boyutlu elektron yoğunluğu dağılımları kullanılarak yönteme girdi olarak verilmeyen YKS-ETEİ ölçümleri yakın hassasiyette tahmin edilebilmiştir. IONOLAB-CIT sonuçları Yunanistan üzerinde alınan gerçek iyonosonda sonuçları ile karşılaştırılmış, ve oldukça uyumlu sonuçlar elde edildiği gösterilmiştir. Daha gürbüz sonuçlar elde edebilmek için IONOLAB-CIT sonuçları Kalman filtre yöntemleri kullanılarak zamanda takip edilip düzeltilmektedir.