Abstract. We advance the benefits of previously reported four-dimensional (4-D) weather cubes toward the creation of high-fidelity cloud-free line-of-sight (CFLOS) beam propagation for realistic assessment of autotracked/dynamically routed free-space optical (FSO) communication datalink concepts. The weather cubes accrue parameterization of optical effects and custom atmospheric resolution through implementation of numerical weather prediction data in the Laser Environmental Effects Definition and Reference atmospheric characterization and radiative transfer code. 4-D weather cube analyses have recently been expanded to accurately assess system performance (probabilistic climatologies and performance forecasts) at any wavelength/frequency or spectral band in the absence of field tests and employment data. The 4-D weather cubes initialize an engineering propagation code, which provides the basis for comparative percentile performance binning of FSO communication bit error rates (BERs) as a function of wide-ranging azimuth/elevation, earth-to-space uplinks. The aggregated, comparative BER binning analyzes for different regions, times of day, and seasons applying a full year of 4-D weather cubes data provided numerous occasions of clouds, fogs, and precipitation events. The analysis demonstrated the utility of 4-D weather cubes for adroit management of CFLOS opportunities to enhance performance analyses of point-to-point as well as evolving multilayer wireless network concepts.

中文翻译：

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四维天气立方体对改进自由空间光通信链路性能的无云视线评估的影响

摘要。我们将先前报道的四维 (4-D) 气象立方体的优势推进到创建高保真无云视线 (CFLOS) 光束传播，以对自动跟踪/动态路由的自由空间光学进行真实评估。 FSO) 通信数据链概念。天气立方体通过在激光环境效应定义和参考大气表征和辐射传输代码中实施数值天气预报数据来产生光学效应和自定义大气分辨率的参数化。4-D 天气立方体分析最近得到了扩展，可以在没有现场测试和就业数据的情况下准确评估任何波长/频率或光谱带的系统性能（概率气候学和性能预测）。4-D 天气立方体初始化工程传播代码，它为 FSO 通信误码率 (BER) 作为宽范围方位角/仰角、地对空上行链路的函数的比较百分位性能分箱提供了基础。应用全年 4-D 天气立方体数据对不同地区、一天中的时间和季节进行的聚合、比较 BER 分档分析提供了大量云、雾和降水事件。分析证明了 4-D 天气立方体在 CFLOS 机会的巧妙管理中的效用，以增强点对点以及不断发展的多层无线网络概念的性能分析。它为 FSO 通信误码率 (BER) 的相对百分位性能分档提供了基础，作为宽范围方位角/仰角、地对空上行链路的函数。应用全年 4-D 天气立方体数据对不同地区、一天中的时间和季节进行的聚合、比较 BER 分箱分析提供了大量云、雾和降水事件。分析证明了 4-D 天气立方体在 CFLOS 机会的巧妙管理中的效用，以增强点对点以及不断发展的多层无线网络概念的性能分析。它为 FSO 通信误码率 (BER) 的相对百分位性能分档提供了基础，作为宽范围方位角/仰角、地对空上行链路的函数。应用全年 4-D 天气立方体数据对不同地区、一天中的时间和季节进行的聚合、比较 BER 分箱分析提供了大量云、雾和降水事件。分析证明了 4-D 天气立方体在 CFLOS 机会的巧妙管理中的效用，以增强点对点以及不断发展的多层无线网络概念的性能分析。和降水事件。分析证明了 4-D 天气立方体在 CFLOS 机会的巧妙管理中的效用，以增强点对点以及不断发展的多层无线网络概念的性能分析。和降水事件。分析证明了 4-D 天气立方体在 CFLOS 机会的巧妙管理中的效用，以增强点对点以及不断发展的多层无线网络概念的性能分析。