Radio-Wissenschaft am IAP

Die Radio-Wissenschaft am IAP spielt eine wichtige Rolle in Hinblick auf die Untersuchung der MLT Region, sowohl bei Radar- als auch Radio-Anwendungen. Obwohl viele Beobachtungen auch mit kommerziellen Radar/Radio-Instrumenten gemacht werden können, so kann die Qualität, Präzision und räumliche sowie zeitliche Auflösung durch Radio-Wissenschaft noch bedeutend verbessert werden. Dies gilt insbesondere für die einmaligen IAP Instrumente wie MAARSY und das Saura-MF-Radar, aber auch für die Überarbeitung existierender Instrumente, wie z.B. das MMARIA-Konzept für Meteorradare. Radio-Wissenschaftliche Aspekte am IAP sind unter anderem:

  • Antennendesign und –testen mit numerischen elektromagnetischen Simulationen sowie passiven und aktiven Experimenten,
  • Design und Entwicklung von Radio/Radar-Erfassungssystemen (wie SANDRA),
  • Realisierung von Pulskompression, Multipuls und –Frequenz,
  • Ableitung von Parametern aus der Faraday-Rotation mit Radar- und/oder Riometer-Beobachtung mittels der Magneto-ionischen Theorie (z.B. D-Region Elektronendichten),
  • Räumliche und frequenzbasierte bildgebende Radarverfahren etc.

Durch die Weiterentwicklung der Technik, z.B. nahezu kontinuierliches Abtasten, die Nutzung verschiedener Empfangsgruppierungen oder beliebige Pulsformen in Phase und Amplitude, muss die Radio-Wissenschaft durch den Einsatz robuster  Inversionsalgorithmen (sowohlrückwärts als auch vorwärts gerichtet - z.B. Maximum Entropie für bildgebende Radarverfahren) begleitet werden.

Veröffentlichungen

  • J. L. Chau, T. Renkwitz, G. Stober und R. Latteck, MAARSY multiple receiver phase calibration using radio sources, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., doi:10.1016/j.jastp.2013.04.004, 2014
  • J. L. Chau, J. Röttger und M. Rapp, PMSE strength during enhanced D region electron densities: Faraday rotation and absorption effects at VHF frequencies, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., doi:10.1016/j.jastp.2013.06.015, 2014
  • S. Sommer, G. Stober, J. L. Chau und R. Latteck, Geometric considerations of polar mesospheric summer echoes in tilted beams using coherent radar imaging,Adv. Radio Sci., accepted, 2014
  • T. Renkwitz, G. Stober, R. Latteck, W. Singer und M. Rapp, New experiments to validate the radiation pattern of the Middle Atmosphere Alomar Radar System (MAARSY), Adv. Radio Sci., 11, 283-289, doi:10.5194/ars-11-283-2013, 2013
  • Hysell, D. L. and J. L. Chau, Aperture Synthesis Radar Imaging for Upper Atmospheric Research, in Doppler Radar Observations - Weather Radar, Wind Profiler, Ionospheric Radar, and Other Advanced Applications, Edited by Joan Bech, and Jorge L. Chau, InTech, ISBN 978-953-51-0496-4, 470pp, 2012
  • R. Latteck, W. Singer, M. Rapp, B. Vandepeer, T. Renkwitz, M. Zecha und G. Stober, MAARSY - the new MST radar on Andøya-system description and first results, Radio Sci., doi:10.1029/2011RS004775, 2012
  • M. Rapp, R. Latteck, G. Stober, P. Hoffmann, W. Singer und M. Zecha, First three-dimensional observations of polar mesosphere winter echoes: Resolving space-time ambiguity, J. Geophys. Res., 116, A11307, doi:10.1029/2011JA016858, 2011

Ausgewählte Veröffentlichungen