home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / antenna / esprop14 / es-prop.txt < prev    next >
Text File  |  1994-11-20  |  15KB  |  298 lines

  1.                                   ES-PROP
  2.                       Sporadic-E Propagation Analysis
  3.                         version 1.4 - November 1994
  4.                             James M. Roop, K0BI
  5.  
  6. 1    INTRODUCTION
  7.      
  8. 1.1       ES-PROP is a graphic sporadic-E analysis program that permits
  9.           the analysis of Es MUF's and paths.  The user inputs observed
  10.           frequency and path endpoints.  The program calculates the MUF
  11.           for the maximum Es path length (which is typically 2300 km for a
  12.           Es cloud height of 105 km.)  The program also displays, on a map,
  13.           the path of the observed endpoints, the calculated location of the
  14.           Es cloud (the control point) and the loci of minimum distances
  15.           around the control point for operating frequencies within the VHF
  16.           amateur bands.  The program will also attempt to analyze a 2-hop
  17.           sporadic-E path.  The program will also predict a target endpoint
  18.           for a given control point and path starting point.
  19.  
  20. 1.2       Path endpoints are generally entered as Maidenhead grid squares
  21.           (4 or 6 characters).  Endpoints may be entered manually or with
  22.           a mouse. When using a mouse, the current grid square (and
  23.           geographic coordinates) of the mouse cursor is displayed on the
  24.           screen to allow accurate placement of the path endpoints.
  25.  
  26. 1.3       ES-PROP is based on the article: Emil Pocock, "Sporadic-E
  27.           Propagation at VHF: A Review of Progress and Prospects", QST,
  28.           April 1988.  Version 1.4 corrects problems with the calculation of
  29.           the maximum single-hop distance MUF that exists in earlier
  30.           versions of ES-PROP.  Earlier versions calculated a much higher
  31.           MUF that can exist.  Thanks to Pat Dyer, WA5IYX, for pointing out
  32.           the problem.
  33.  
  34. 1.4       The program ES-PROP is copyrighted with all rights reserved by
  35.           the author.  However, ES-PROP, version 1.4 may be freely used. 
  36.           The program may also freely distributed as long as no profits are
  37.           realized.
  38.  
  39. 2    SYSTEM REQUIREMENTS
  40.  
  41. 2.1       An IBM compatible computer with at least an EGA display card
  42.           and RGB monitor is required.  A mouse is required for full
  43.           functionality.  A math coprocessor is also recommended.
  44.  
  45. 3    STARTING THE PROGRAM
  46.  
  47. 3.1       The following files are required ES-PROP, version 1.4:
  48.  
  49.                ES-PROP.EXE    the executable program
  50.                MAP.ESP        map file
  51.                
  52.                
  53. 3.2       Generally, the program files should be in the same sub-directory. 
  54.           To start the program, change directory to the appropriate sub-
  55.           directory and enter: 
  56.      
  57.                es-prop <CR>
  58.  
  59. 3.3       The program will load and display the map with the file name
  60.           "MAP.ESP".  ES-PROP supports screen mode 8 (640 X 200) and
  61.           screen mode 9 (640 X 350).  The type of screen mode used
  62.           depends is determined by the map file.  Generally one of the
  63.           distributed map files will be copied into "MAP.ESP."  
  64. 3.3.1               The distributed mapfiles (except for MAP.ESP) have base
  65.                     file names that end with either an 8 or 9.  Files with the
  66.                     numeral 8 are screen mode 8 map files and files with the
  67.                     numeral 9 are files for screen mode 9.  Screen mode 8 is
  68.                     used for older systems with only an EGA display card and a
  69.                     RGB monitor.)
  70.  
  71. 3.3.2               Map files, other than the default MAP.ESP, may be selected
  72.                     from the command line by entering, for example:
  73.                
  74.                          es-prop USAMAP9.ESP <CR>
  75.  
  76. 3.4       The program will detect the presence of a mouse.  If a mouse is
  77.           detected, the program will display the map and a mouse cursor
  78.           will be present.  The upper-lefthand corner will display the
  79.           geographic location and grid square for the location pointed to by
  80.           the mouse cursor.  If a mouse is not detected, the program will
  81.           start and prompt for the manual input of the first path endpoint.
  82.  
  83. 4    USING THE PROGRAM
  84.  
  85. 4.1       Definitions
  86.  
  87. 4.1.1               Entry screen (mode)
  88.                     The screen where a mouse cursor is displayed in the
  89.                     entry screen and the geographic location and grid
  90.                     square of the mouse cursor is displayed above the
  91.                     map.  
  92.  
  93. 4.1.2               Options screen (mode)
  94.                     The screen in which options such as clearing the map,
  95.                     eliminating iso-MUF lines and changing the virtual
  96.                     height of the Es are available form this screen.
  97.  
  98. 4.1.3               Endpoint setting mode
  99.                     The mode where path endpoints and observed MUF
  100.                     are entered.  See paragraph 4.4.4.1.
  101.  
  102.  
  103. 4.2       The program displays on screen prompts and information to help
  104.           use the features of the program.
  105.  
  106. 4.3       The programs displays two different basic screen types, an
  107.           options screen and an entry screen.
  108.  
  109. 4.3.1               The left portion of the top line of the options screen appears
  110.                     as:
  111.  
  112.                     Quit  Eliminate iso-MUF  Clear map  Predict path  +/- h' 
  113.  
  114.                See section 4.7. 
  115.  
  116. 4.3.2               The left portion of the top line of the entry screen displays
  117.                     the geographic location and grid square of the location
  118.                     pointed to by the mouse cursor.  If a mouse is not detected,
  119.                     then the left portion of the top line is blank.  See section 4.4.
  120.  
  121. 4.3.3               The program starts in the entry screen if a mouse is present. 
  122.                     If a mouse is not present, the program will start in the
  123.                     endpoint setting mode (see section 4.5.)
  124.  
  125. 4.4       Entry Screen with Mouse
  126.  
  127. 4.4.1               Quitting the program
  128.  
  129.                     To quit the program, type  "q".
  130.  
  131. 4.4.2               Switching Screens
  132.  
  133.                     To switch to the information screen, type  "<Esc>".
  134.  
  135. 4.4.3               Mouse Buttons
  136.  
  137. 4.4.3.1             The right mouse button is used to enter the path
  138.                     endpoint setting mode (see paragraph 4.4.4.1.)  When
  139.                     in the path endpoint setting mode, the right mouse
  140.                     button will cancel the operation and return the entry
  141.                     screen (see paragraph 4.4.4.3.)
  142.  
  143. 4.4.3.2             The left mouse button is used to enter a geographic
  144.                     location.  When pointing to a control point location, the
  145.                     clicking the left mouse button will return MUF
  146.                     information of the selected point. When in the path
  147.                     endpoint setting mode, the left mouse button will set
  148.                     the ends of the observed path and allow entry of the
  149.                     observed frequency. 
  150.   
  151. 4.4.4               Entering Observed Path Information
  152.  
  153. 4.4.4.1             The current location of the mouse is displayed on the
  154.                     top line.  To enter the endpoints of an observed
  155.                     propagation path, click the right mouse button.  The
  156.                     geographic information on the top line is cleared and
  157.                     a prompt for the first grid square appears below the
  158.                     map.  The prompt line shows the grid square location
  159.                     of the mouse cursor.  Point the mouse to the desired
  160.                     location and then click the left mouse button.  A
  161.                     prompt appears for the second grid square.  Select
  162.                     the second endpoint with the left mouse button.  A
  163.                     prompt to enter the observed frequency appears
  164.                     along with two lines containing frequency input
  165.                     prompts.  The upper line is a frequency line between
  166.                     25 and 300 Mhz with the locations of the FM and low
  167.                     VHF TV bands and the 6, 2 and   meter bands
  168.                     indentified.  The lower line displays 50, 144 and 222
  169.                     MHZ.  The observed frequency band can be selected
  170.                     by pointing  to the appropriate frequency band on the
  171.                     lower  line and selecting it with the left mouse button
  172.                     or it can be selected by pointing to the appropriate
  173.                     frequency on the upper line.  When the cursor is
  174.                     pointing to the upper line, the frequency that the
  175.                     cursor is pointing to appears to the left.  Select the
  176.                     desired frequency by clicking the left mouse button. 
  177.                     When the mouse cursor is removed from the upper
  178.                     line, the indicated frequency disappears.
  179.  
  180. 4.4.4.2             The MUFfor  the maximum distance single-hop path
  181.                     is calculated and displayed below the map.  The
  182.                     calculated MUF will be less than or equal to the actual
  183.                     MUF depending on whether the observed path for the
  184.                     observed frequency was the minimum distance that
  185.                     the level of E-layer ionization could support.  The
  186.                     great circle path between the two endpoints is drawn
  187.                     on the map.  The loci of points that are one-half the
  188.                     possible path length at the MUF (iso-MUF's) from the
  189.                     control point for a given virtual height of the Es is
  190.                     drawn on the map.  Finally the iso-MUF's for the
  191.                     approximate minimum distances from the control point
  192.                     at operating frequencies of  50, 144 and 222 MHz are
  193.                     drawn; the program assumes that the minimum path
  194.                     length was entered for the observed frequency.   After
  195.                     the map has be updated, the program display the
  196.                     options screen.  To return to the entry screen, press
  197.                     any key that is not an option (such as the space bar)
  198.                     or click the left mouse button.
  199.  
  200. 4.4.4.3             To abort the endpoint setting mode press either the
  201.                     right mouse button or press "<Esc>".
  202.  
  203. 4.4.5               Manually Entering Path Information
  204.  
  205. 4.4.5.1             The path endpoints and frequency of observation can
  206.                     be manually entered by pressing any key while in the
  207.                     entry screen mode.  (If in the path endpoint setting
  208.                     mode, press "<Esc>" to exit and then press any key.
  209.  
  210. 4.4.5.2             Prompts for path endpoints and observed frequency
  211.                     will appear.  Map information will be drawn as
  212.                     described in paragraph 4.4.4.2.
  213.  
  214. 4.4.5.3             To abort manual entry, do not enter any path endpoint
  215.                     grid square information and press <Enter>.
  216.  
  217. 4.5       Endpoint Setting without Mouse
  218.  
  219. 4.5.1               If a mouse is not detected upon program startup, the
  220.                     program starts in the endpoint setting mode.  See paragraph
  221.                     4.4.5.2.
  222.  
  223. 4.5.2               The Predict Path option will not be available from the
  224.                     options screen.
  225.  
  226. 4.6       Showing Information about a Control  Point
  227.  
  228. 4.6.1               Pointing to a control point and pressing the left mouse
  229.                     button will display the MUF for the control point.  If the
  230.                     distance loci lines have be eliminated, then the lines will be
  231.                     redrawn.  The mouse cursor must be within 300 km of the
  232.                     control point when the left button is pressed and the closest
  233.                     control point will be selected.  Information for 25 control
  234.                     points can be stored.
  235.  
  236. 4.7       Options Screen
  237.  
  238. 4.7.1               The following options are available from the options screen:
  239.  
  240. 4.7.1.1             Quit the program - press "q".
  241.  
  242. 4.7.1.2             Eliminate iso-MUF - press "e".  The map is cleared of
  243.                     the iso-MUF's, however the control point locations are
  244.                     still displayed.
  245.  
  246. 4.7.1.3             Clear map - press "c".  The map is cleared and all
  247.                     control point data is cleared.
  248.  
  249. 4.7.1.4             Predict path - press "p". See paragraph 4.7.2.
  250.  
  251. 4.7.1.5             +/- h' - press "+" or "-" to change the virtual height of
  252.                     the Es cloud.  Heights of 95, 100, 105, 110 and 115
  253.                     km can be selected. The default virtual height is 105
  254.                     km.  The current virtual height that the program is
  255.                     using is displayed in the upper righthand corner of the
  256.                     display. If a control point is entered at a given virtual
  257.                     height and the virtual height is changed, then when
  258.                     information about the control  point is redisplayed (see
  259.                     paragraph 4.6.1), the distance loci drawn on the map
  260.                     reflect the new virtual height.
  261.  
  262. 4.7.1.6             Switching to the entry screen
  263.  
  264.                     The entry screen is entered by pressing any key other
  265.                     than one of keys used for the options, i.e., for
  266.                     example, the space-bar.
  267.  
  268. 4.7.2          Predicting paths
  269.  
  270. 4.7.2.1             The endpoint grid squares for different paths for a
  271.                     selected control point can be determined.
  272.  
  273. 4.7.2.2             Press "p" from the options screen.  "Select point"
  274.                     appears in the upper righthand corner of the display.
  275.  
  276. 4.7.2.3             Point to the desired control point with the mouse
  277.                     cursor and press the left mouse button.  If the
  278.                     distance loci have been eliminated, then they will be
  279.                     redrawn.  The "Select point" prompt will clear and the
  280.                     grid square and geographic location pointed to by the
  281.                     mouse cursor will be displayed in the upper righthand
  282.                     corner of the display.
  283.  
  284. 4.7.2.4             Point to the desired starting path endpoint and press
  285.                     the left mouse button.  The great circle path will be
  286.                     drawn and the two endpoint grid squares will be
  287.                     displayed.
  288.  
  289.  
  290. 5    ASSUMPTIONS
  291.  
  292. 5.1  This program makes a number of assumptions.  MUF and distance
  293.      calculations are made assuming that there is a flat ionosphere over a
  294.      flat earth.  Single Es cloud paths are also assumed.  A number of other
  295.      assumptions have been made in trying to characterize paths other that
  296.      single hop.
  297.  
  298.