東大CubeSat-Xiのuplink認識状態と電離層, 地磁気, HFDの比較
2003/7/16-18

東大Xiへのコマンドuplink信号の認識率が、日によって変わっていることが分かった。この状況が電離層の状況に依存しているかを調べてみた。
使用データ:　通総研アイオノグラム(国分寺)、柿岡地磁気観測所地磁気南北成分、電通大HFD8006kHz

データ	2003/7/16 17:44-59JST	2003/7/17 17:25-40JST	2003/7/18 17:05-21JST
コマンドuplink	NoGood	Good	Good
アイオノグラム	foE: 10MHzピーク foF2: 7.8MHz安定 Es発生中(90分)	foE: 10.2MHzピーク foF2: 5.6MHz安定 Es発生中(３０分)	foE: 6.8MHzピーク foF2: 7.5MHz安定
地磁気	SG型磁気嵐進行中地磁気南北成分減少中	安定	安定
HFD8006kHz	衛星受信時付近のみE層反射前後は地磁気変動に伴う大きな変動有り	Es反射 Esの移動に伴う直線的変化	F層反射変動小

考察:
1. VHF144MHzを使用しているコマンドuplink信号の認識率は、その信号のS/N、強度変化、ドップラシフトに依存している可能性がある。したがって、FSK信号の認識率を落とす原因には、ファラデーローテーション、シンチレーション、マルチパス伝搬が考えられる。
2. 単にEs層出現に依存しているのであれば、7/16および7/17の両日とも同じ状況になるはずである。しかし、両日に差異が認められることから、今回の主原因とは考えられない。
3. アイオノグラムには、スプレッドFが存在していないことから、マルチパス伝搬は原因とは考えられない。
4. 7/16は前日から始まった緩和型地磁気嵐が進行中であったが、17日早朝に終息したことから、7/17および7/18はは地磁気的に静穏な状態であった。地磁気擾乱が起こっている状態では、電離層反射高も大きく変化していることが、HFD8006kHzのドップラ変動から確認できた。この様な状況では、ファラデーローテーションを引き起こす総電子数変動発生は当然ながら、HFDで検出される数km程度のスケールから、VHF帯のシンチレーションを起こす数100mスケールの擾乱も発達することが知られている。
5. よって、今回の7/16の認識率低下は、地磁気変動に伴うシンチレーションとファラデーローテーションが重なって起こったことに寄ると考えられる。