Om masteroppgavens formulering

Jeg har tidligere fortalt om hva jeg skal skrive om i masteroppgaven min. Det var så klart bare en foreløpig formulering. Den er nå endret på, og jeg vil si temaet er lettere å forstå for folk flest. Den dreier seg nemlig om GPS.

GPS var ikke nevnt med et eneste ord i den forrige formuleringen, men jeg har faktisk ikke endret fokus alt for mye. Oppgaven skal fremdeles handle om plasmaskyer, disse usynlige «skyene» av elektrisk ladde partikler som svever hundre kilometer over bakken (rutefly holder seg til litt over 10 km). Saken er imidlertid den at disse elektrisk ladde skyene har innvirkning på signaler som skal gjennom dem, som for eksempel GPS-signaler. (Litt forenklet kalles disse forstyrrelsene scintillasjoner.) Og GPS-signaler er veldig skjøre greier – det skal ikke mye forstyrrelser til før GPS-en viser feil posisjon.

Stort sett går dette greit, og normale sjåfører klarer uansett å navigere etter veien med øynene om GPS-en faller ut eller viser feil. Det finnes derimot mange som er avhengig av vesentlig høyere nøyaktighet. Ta oljeindustrien, for eksempel. Borehodene skal tres som en synål gjennom farlige gasslommer, og da er de avhengig av helt nøyaktig posisjon. Da må de vite når de kan og ikke kan regne med nøyaktig posisjon, og eventuelt hvordan de kan kompensere for feilvisningen.

For de spesielt interesserte er oppgavens formulering som følger:

Plasmaskyer og irregulariteter i den øvre atmosfæren kan forstyrre GPS-navigasjonssystemer. Når radiosignaler krysser et område med plasmairregulariteter i den øvre atmosfæren, kan scintillasjoner skape korte forstyrrelser som gir tap av «signal lock» i mottakeren. I forbindelse med slike avbrudd er det vanlig at GPS-enheten mister posisjonen. Andre signaler mellom satellitt og bakkestasjon kan også bli forstyrret eller gå tapt. For å undersøke fenomenet nærmere vil vi sette ut flere «dual-frequency» GPS-mottakere for å overvåke og karakterisere scintillasjonseffektene, og sammenligne scintillasjonsdata med data fra EISCAT, SuperDARN og Kjell Henriksen Observatoriet. Målet er å bedre forstå hvordan den øvre atmosfæren påvirker satellittkommunikasjon og navigasjonssignaler.

Problemstilling:

1. Studere enkeltbegivenheter og beskrive hvordan scintillasjoner er koblet til variasjoner i plasmaparametre i den øvre atmosfæren
2. Estimere den maksimale usikkerheten for GPS-mottakere på Svalbard og karakterisere forekomsten av scintillasjoner (hvor/når scintillasjoner forekommer)