IV Coloquio | "Using HF beacons for ionospheric specification and space weather forecasting"

Se utilizan señales transionosféricas de una red de balizas de alta frecuencia (HF) en Perú y otros instrumentos para reconstruir la densidad numérica de electrones ionosféricos regional en el volumen que rodea la red. Las señales HF de onda continua (CW) emplean códigos de fase binarios con codificación de ruido pseudoaleatorio (PRN), y los observables incluyen tiempo de propagación o pseudorango, desplazamiento Doppler o fase de portadora de latido y amplitud. Se utiliza un modelo directo basado en óptica geométrica en un plasma no homogéneo, anisotrópico y con pérdidas para relacionar densidad numérica del plasma a los observables. La densidad del número de plasma se parametriza en términos de un perfil de Chapman modificado en la vertical y B-splines biquínticos en la horizontal. 

Sensibilidad

Se requiere análisis tanto para modelar las amplitudes de los rayos como para resolver el problema de límites de dos puntos para cada rayo. El análisis de sensibilidad se realiza aquí utilizando diferenciación automática en modo inverso. En particular, utilizamos un compilador LLVM (Clang), la biblioteca OpenMP correspondiente y el complemento Enzyme Automatic Differentiation Framework para calcular la sensibilidad (gradientes) de los puntos finales de los rayos con respecto a sus rumbos iniciales. El algoritmo resultante no presenta ninguna penalización en el rendimiento en comparación con el análisis de sensibilidad variacional y es mucho más sencillo de implementar.