6月21日 日全（偏）食高频频率变化测量

 

 

邀请全球业余无线电爱好者进行6月21日 日全食高频频率变化测量

2020年6月20日 0000 UTC 至 2020年6月22日 2359 UTC

 

简介

由于太空气象和太阳星球运动变化引起的电离层电子密度的变化，已知会导致无线电高频射线路径上的多普勒频移。相关论述参见 Boitman 等人于1999年所发布的论文中的图7；HamSCI在2017年8月的日全食期间首次尝试测量并量化这些多普勒频移等。 作为美国WWV centennial 百年纪念活动的一部分，现有50个美国业余无线电电台站收集了一批多普勒频移数据，这些数据在被处理和分析之后显示出了很高的科研价值。 今年6月，我们邀请在亚洲的业余无线电短波电台和其他能够进行高质量高频频率测量的无线电爱好者和科研人员共同收集6月21日日食的频率变化数据。我们最终的目的是能够在2024年大日食的时候拥有足够多的成熟的业余无线电电台来收集交流世界各地的日食高频频率变化数据，研究分析数据来推动无线电技术发展和应用。
 
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联系方式：

hamsci@CASE.EDU， 凯斯西储大学业余无线电社团W8EDU

（注：如果中文提问的话也可以发送到这个邮件我们会有专人回复）

我们所想要研究的问题

  • 短波标准时电台在一个日历日内的传播路径如何变化？
  • 这些高频传播路径的变化可以让我们来测量电离层的哪些性质？
  • 日食对这些高频信号的传播路径有什么影响？
  • 不同的测量路径变化的方法会带来什么不同的结果？
  • 是否能够采集到日全食下的短波传输路径变化？

我们的目标

  • 与全球无线电爱好者和科研人员合作，增进国际交流合作
  • 测量太空天气对电离层影响所引起的多普勒频移
  • 使用一个业余无线电操作员和其他科研人员可同时使用的特定测量协议。

测量时间

  • 参照日：2020年6月14日， 0000-2359 UTC
  • 科研数据日：
    采集开始：2020年6月20日0000UTC
    采集结束：2020年6月22日2359UTC

注：数据收集时间可以有所变化，但我们需要能够覆盖日食开始到结束的数据集

短波标准时电台

这次数据采集我们将采用中科院的短波时间电台BPM。BPM电台在上面的地图用蓝点标出。BPM将会在2.5， 5，10兆赫兹上广播。我们此次试验仅采用10兆赫兹数据。如果您想参与，但无法记录10兆赫的信号，请使用任何您可以使用的频率，在提交数据集的时候请注明你所采用的频率。这组数据预计将能够明显的显示观测站当地的日出时电离层的D层的形成，其他日常电离层变化，以及日食对于电离层的影响。太空气象变化多端，有些特征可能很突出。我们希望与您一起通过测量能发现未知的奥秘！

数据采集步骤

1) 数据采集报名

如您有兴趣报名请发送邮件至  hamsci@case.edu 并在邮件标题注明“<台号+省份城市>+APAC June 2020 Eclipse Data Station Registration”。如果您愿意，你可以在邮件中用中文/英文介绍一下您的电台，我们很乐意看到不同的无线电电台配置！

2) 准备您的电台，电脑，和fldigi软件

使用您最稳定的电台，并使用一个好的声卡（如果您的电台里有声卡，那您不需要外置的声卡）。我们希望您使用开源软件fldigi-4.1.13。它的“frequency analysis”模式生成频率偏差文件，并会为您自动命名为“analysis_<测量日期>.csv”。它将位于目录/fldigi/temp/ （linux系统）或.fldigi/temp/或其他类似目录中。您需要使用此版本的fldigi，否则您的数据会被第二天的数据所覆盖掉，造成数据丢失。

  • 下载fldigi，安装它，确认它工作正常。在“op mode”下拉菜单中找到“frequency analysis”模块。
  • 将收音机（AM模式）调到并收听10兆赫的中科院短波时间电台BPM采集数据！
  • 随后将接收器模式设置为USB（upper side band）。对于10兆赫BPM，调谐到9.999兆赫，然后收听1000兆赫的音频信号。
  • 在fldigi中，确保左上角的频率与收音机所在的频率相同。若要更改，请单击数字的上半部分将其增加，或单击下半部分将其减少。
  • 在fldigi瀑布图上寻找1000赫兹的线路。单击光标或使用fldigi屏幕底部的偏移频率框。必须将屏幕底部框中的数字精确设置为1000。
  • 在fldigi中，选择“Op Mode”菜单并选择“Freq Analysis”模式。
  • 在fldigi的左下方，选择“writing CSV file”选项。
  • 接下来您可以不用去调整Fldigi及您的无线电电台。数据采集将会自动进行
  • 在采集结束时关闭fldigi，所采集的数据“analysis.csv”应该会在您的/fldigi/temp/目录
  • 我们建议您在日食数据采集日之前尝试这些步骤

3) 采集数据的一些建议

  • 如果您愿意参与协助我们采集数据，我们建议您参加我们6月14日数据基准线采集，并发现和解决一切可能有的问题
  • 在这个数据采集过程中，请确保您的无线电不会关机，电脑不会关机，windows更新已被禁止（防止电脑自动重启）
  • 在数据采集结束的时候，您应该能够看到3个不同的.csv文件，每个文件代表了一天的数据

3) 上传你的数据！

  • 由于某些原因，请直接将你的数据邮件至  hamsci@case.edu 我们无法使用谷歌旗下产品来自动化收集这些数据。请确保这些CSV文件代表了最原始的数据。切勿更改任何这些CSV内的数据以保证数据的原始性。

常见问题：

Q：这些数据采集了会被用来做什么？

A：这些数据采集后将由HamSCI组织成员进行分析。所有采集的数据和我们科研的结果都将会被开源共享给所有人。例如上次在WWV百年纪念时的数据采集可以在这里被查看：https://hamsci.org/node/347

Q：我不在日食的路线之中，我能够参加吗？

A：可以，但是如果你距离日食所涉及路径很远，我们不能保证所采集的数据会展示出日食对于电离层所产生的影响，但是有数据总比没有数据好！

Q：我错过了/不能参加6月14日的基准线数据采集，我还能参加吗？

A：当然可以。如果有疑问请联系W8EDU电台

Q：我在使用FLdigi上遇到了困难，请问能否协助我？

A：当然可以，请邮件联系 hamsci@case.edu 并在标题注明fldigi help needed CN

Q：我能用FLdigi之外的程序来采集数据吗？

A：当然可以，但是我们将无法帮助你解决程序上的问题。请确保你的数据和fldigi的数据制式相同

Q：我能够采集其他短波调时电台吗？

A：可以，但我们不能确定这个数据可以帮助我们研究。

Q：我们想和你们长期合作，你们有兴趣吗？

A：当然啦，请将您的电台信息发送给 hamsci@case.edu .

W8EDU凯斯西储大学无线电社团

Last edit: 30 May 2020