]> www.dxcluster.org Git - spider.git/blob - cmd/show/muf.pl
729b6584b84fbf073f3981f51ae455c78b79eefa
[spider.git] / cmd / show / muf.pl
1 #!/usr/bin/perl
2 #
3 # show/muf command
4 #
5 # Copyright (c) 1999 Dirk Koopman G1TLH
6 #
7 # as fixed by Steve Franke K9AN
8 #
9 #
10 #
11
12 my ($self, $line) = @_;
13 my @f = split /\s+/, $line;
14
15 my $prefix = uc shift @f;
16 return (1, $self->msg('e4')) unless $prefix;
17 my $lp;
18 my $hr2;
19
20 while (@f) {
21         my $f = shift @f;
22         $lp++ if $f =~ /^l/;
23         $hr2 = $f if $f =~ /^\d+$/;
24 }
25
26 $hr2 = 2 if !$hr2 || $hr2 < 2;
27 $hr2 = 24 if $hr2 > 24;
28
29 my @out;
30
31 # get prefix data
32 my ($pre, $a) = Prefix::extract($prefix);
33
34 # calc bearings and distance
35 my ($d, $b1, $b2);                              # distance, bearing from TX and from RX
36 my ($lat2, $lon2);              # lats and longs in radians
37 my $lat1 = $self->user->lat;
38 my $lon1 = $self->user->long;
39 my $loc1 = $self->user->qth || "unknown";
40
41 if (!$lon1 && !$lat1) {
42         push @out, $self->msg('heade1');
43         $lat1 = $main::mylatitude;
44         $lon1 = $main::mylongitude;
45         $loc1 = $main::myqth;
46 }
47 $lat2 = $a->{lat};
48 $lon2 = $a->{long};
49 ($b1, $d) = DXBearing::bdist($lat1, $lon1, $lat2, $lon2);       
50 ($b2, undef) = DXBearing::bdist($lat2, $lon2, $lat1, $lon1);
51
52 # convert stuff into radians
53 $lat1 *= $d2r;
54 $lat2 *= $d2r;
55 $lon1 *= -$d2r;
56 $lon2 *= -$d2r;
57 $b1 *= $d2r;
58 $b2 *= $d2r;
59 $d = ($d / $R);
60
61 # handle long path
62 if ($lp) {
63         $d = $pi2 - $d;
64         $b1 += $pi;
65         $b1 -= $pi2 if ($b1 >= $pi2);
66         $b2 += $pi;
67         $b2 -= $pi2 if ($b2 >= $pi2);
68 }
69
70
71 my ($hr1, $day, $month) = (gmtime($main::systime))[2,3,4];
72 $month++;
73 my $flux = Geomag::sfi;
74 my $ssn = Minimuf::spots($flux);
75
76 my $theta;                                              # path angle (rad) 
77 $theta=$lon1-$lon2;
78 $theta=$theta+2.*$pi if( $theta <= -$pi);
79 $theta=$theta-2.*$pi if( $theta >= $pi);
80
81 my ($lats, $lons);                              # subsolar coordinates (rad) 
82 my $dB1 = 26;                                   # transmitter output power (dBW) 
83
84 my $delay;                                              # path delay (ms) 
85 my $psi;                                                # sun zenith angle (rad) 
86 my ($ftemp, $gtemp);                    # my $temps 
87 my ($i, $j, $h, $n);                    # int temps 
88 my $offset;                                             # offset for local time (hours) 
89 my $fcF;                                                # F-layer critical frequency (MHz) 
90 my $phiF;                                               # F-layer angle of incidence (rad) 
91 my $hop;                                                # number of ray hops 
92 my $beta1;                                              # elevation angle (rad) 
93 my $dhop;                                               # hop great-circle distance (rad) 
94 my $height;                                             # height of F layer (km) 
95 my $time;                                               # time of day (hour) 
96 my $rsens = -128;                               # RX sensitivity
97
98
99 my @freq = qw(1.8 3.5 7.0 10.1 14.0 18.1 21.0 24.9 28.0 50.0); # working frequencies (MHz) 
100 my $nfreq = @freq;                              # number of frequencies 
101 my @mufE;                                               # maximum E-layer MUF (MHz) 
102 my @mufF;                                               # minimum F-layer MUF (MHz) 
103 my @absorp;                                             # ionospheric absorption coefficient 
104 my @dB2;                                                # receive power (dBm) 
105 my @path;                                               # path length (km) 
106 my @beta;                                               # elevation angle (rad) 
107 my @daynight;                                   # path flags    
108
109 # calculate hops, elevation angle, F-layer incidence, delay.
110 $hop = int ($d / (2 * acos($R / ($R + $hF))));
111 $beta1 = 0;
112 while ($beta1 < $MINBETA) {
113         $hop++;
114         $dhop = $d / ($hop * 2);
115         $beta1 = atan((cos($dhop) - $R / ($R + $hF)) / sin($dhop));
116 }
117 $ftemp = $R * cos($beta1) / ($R + $hF);
118 $phiF = atan($ftemp / sqrt(1 - $ftemp * $ftemp));
119 $delay = ((2 * $hop * sin($dhop) * ($R + $hF)) / cos($beta1) / $VOFL) * 1e6;
120
121 # print summary of data so far
122 push @out, sprintf("RxSens: $rsens dBM SFI:%4.0f   R:%4.0f   Month: $month   Day: $day", $flux, $ssn);
123 push @out, sprintf("Power :  %3.0f dBW    Distance:%6.0f km    Delay:%5.1f ms", $dB1, $d * $R, $delay);
124 push @out, sprintf("Location                       Lat / Long           Azim");
125 push @out, sprintf("%-30.30s %-18s    %3.0f", $loc1, DXBearing::lltos($lat1*$r2d, -$lon1*$r2d), $b1 * $r2d);
126 push @out, sprintf("%-30.30s %-18s    %3.0f", $a->name, DXBearing::lltos($lat2*$r2d, -$lon2*$r2d), $b2 * $r2d);
127 my $head = "UT LT  MUF Zen";
128 for ($i = 0; $i < $nfreq; $i++) {
129         $head .= sprintf "%5.1f", $freq[$i];
130 }
131 push @out, $head;
132
133 my $hour;
134
135 # Hour loop: This loop determines the min-hop path and next two
136 # higher-hop paths. It selects the most likely path for each
137 # frequency and calculates the receive power. The F-layer
138 # critical frequency is computed directly from MINIMUF 3.5 and
139 # the secant law.
140
141 $offset = int ($lon2 * 24. / $pi2);
142 for ($hour = $hr1; $hour < $hr2+$hr1; $hour++) {
143     my $dh = $hour;
144         while ($dh >= 24) {
145                 $dh -= 24;
146         };
147         $time = $dh - $offset;
148         $time += 24 if ($time < 0);
149         $time -= 24 if ($time >= 24);
150         my $out = sprintf("%2.0f %2.0f", $dh, $time);
151         $ftemp = Minimuf::minimuf($flux, $month, $day, $dh, $lat1, $lon1, $lat2, $lon2);
152         $fcF = $ftemp * cos($phiF);
153         
154         # Calculate subsolar coordinates.
155         $ftemp = ($month - 1) * 365.25 / 12. + $day - 80.;
156         $lats = 23.5 * $d2r * sin($ftemp / 365.25 * $pi2);
157         $lons = ($dh * 15. - 180.) * $d2r;
158         
159         # Path loop: This loop determines the geometry of the
160         # min-hop path and the next two higher-hop paths. It
161         # calculates the minimum F-layer MUF, maximum E-layer
162         # MUF and ionospheric absorption factor for each
163         # geometry.
164         for ($h = $hop; $h < $hop + 3; $h++) {
165                 
166                 # We assume the F layer height increases during
167                 # the day and decreases at night, as determined
168                 # at the midpoint of the path.
169                 $height = $hF;
170                 $psi = Minimuf::zenith($d / 2, $lat1, $lon1, $b1, $theta, $lats, $lons);
171                 if ($psi < 0) {
172                         $height -= 70.;
173                 } else {
174                         $height += 30;
175                 }
176                 $dhop = $d / ($h * 2.);
177                 $beta[$h] = atan((cos($dhop) - $R / ($R + $height)) / sin($dhop));
178                 $path[$h] = 2 * $h * sin($dhop) * ($R + $height) / cos($beta[$h]);
179                 Minimuf::ion($h, $d, $fcF, $ssn, $lat1, $lon1, $b1, $theta, $lats, $lons, \@daynight, \@mufE, \@mufF, \@absorp);
180         }
181         
182         # Display one line for this hour.
183         $out .= sprintf("%5.1f%4.0f ", $mufF[$hop], 90 - $psi * $r2d);
184         $ftemp = $noise;
185         for ($i = 0; $i < $nfreq; $i++) {
186                 $n = Minimuf::pathloss($hop, $freq[$i], 20, $rsens, 0,  \@daynight, \@beta, \@path, \@mufF, \@mufE, \@absorp, \@dB2);
187                 my $s = Minimuf::ds($n, $rsens, \@dB2, \@daynight);
188                 $out .= " $s"; 
189         }
190         $out =~ s/\s+$//;
191         push @out, $out;
192 }
193
194 return (1, @out);