我国行星际闪烁观测概述

太阳风及日冕物质抛射(CME)是地球空间环境扰动的主要驱动源,监测和研究太阳风对研究日地物理和进行日地空间环境预报具有重要意义.地基行星际闪烁观测为监测和研究太阳风及行星际空间提供了经济有效的手段.同时,行星际闪烁观测为研究激波、CME等现象的传播路径提供了有效途径,具有重大的科研和应用价值.我国行星际闪烁观测研究开始较晚,始于20世纪90年代.本文对我国行星际闪烁观测研究概况进行综述.     

行星际闪烁（IPS）观测中的几个问题

行星际闪烁和电离层闪烁的强度功率谱覆盖的主要频段是不同的,因此可以区分．本文给出了行星际闪烁观测中电磁波频率与对应的弱散射最小日心距之间的定量关系式,以及闪烁指数随射电源日张角变化的曲线方程,并与观测事实进行了比较．     

流管几何对低速太阳风alpha粒子丰度的影响

建立了离子回旋共振机制驱动的一维三元(电子、质子、alpha粒子)低速太阳风流管模型,重点分析流管参数对alpha粒子丰度(定义为alpha粒子与质子数密度之比)的影响.流管几何形式与有关观测数据分析及二维太阳风模型的计算结果相一致.与以往研究相符,在太阳附近alpha粒子的丰度先增加(可超过冕底丰度的1~5倍),尔后迅速降至行星际空间中的平均观测数值.alpha粒子丰度极大值αmax在大约1.5~1.7 Rs范围内获得,具体数值主要取决于流管的几何参数包括冕流尖点的高度与相应膨胀因子的极大值:尖点越靠近太阳、极大膨胀因子越大,则αmax越大.但是这两个参数对于行星际空间中alpha粒子的特征影响不大;而合理地改变流管在远处的膨胀因子,可定性解释低年低速太阳风中alpha粒子的平均丰度与太阳风速度正相关的观测现象.     

一种合作式高精度快速单站定位方法的研究

针对空中移动目标的定位必须实现快速和稳定跟踪的要求,该文提出了一种通过快速测量空中目标辐射源到达方位角、俯仰角和目标与固定观测站点的距离,实现固定单站对三维运动无线电辐射源的合作式高精度定位方法。并介绍了相位干涉仪测角和伪码测距系统的工作原理,对测角和测距误差,以及从而引起的定位误差进行了深入的分析。     

空间灾害性扰动事件数值预报初探——行星际激波动力学问题6步求解法

空间灾害性天气的预报是日地物理学界及高科技领域的热门话题.未来预测太阳剧烈扰动所造成的行星际风暴到达地球空间的状态势必借助于数值方法.浅析了空间灾害性扰动事件数值预报存在的问题及未来设想, 针对这一目的对一维球对称问题提出了处理行星际激波的 6步求解方法,指出未来空间灾害性扰动事件预报模式应是一个基于三维的以真实太阳风为背景自洽建立起来的、以太阳等离子体输出及磁场全球结构为初边值、太阳、行星际、地磁因果耦合模式.     

单站无源定位技术算法研究

随着信号处理技术的发展,无源定位技术的研究和应用越来越广泛,其应用领域涉及航海、航空、航天和电子战。与有源定位系统相比,无源定位可增强系统在电子战环境下的反侦察、抗干扰、抗软硬杀伤等能力。单站无源定位技术已经成为定位领域中的一项新兴分支,单站无源定位技术的研究越来越重要。     

全面开展太阳系探测的新时代

太阳系是由太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质组成的一个天体系统.自古以来,人们只能凭裸眼观察来了解天体现象;16世纪初伽利略发明望远镜后,开启了望远镜观测时代.观测波段逐渐覆盖了γ射线、X射线乃至可见光、红外和无线电波的整个电磁波谱,人类对太阳系的了解也得以逐渐深化.人类对太阳系的探测始于20世纪50年代末,从探测月球开始,逐渐发展到对地球邻近行星(火星与金星)、其他行星、各类小天体以及太阳和行星际空间太阳风的探测.人类的空问探测,由近至远,由易到难,经历了近半个世纪,实现了对太阳系各层次天体和太阳系空间的253次探测.     

单站散射测量各向介质特征参数的正问题

讨论了单站散射测量一般各向异性介质特征参数的正问题. 以接金属衬底的一般各向异性介质为例, 导出一般各向异性电磁材料复介电常数张量与其反射系数的关系式, 即对单站散射法测量的正问题进行理论分析, 然后用计算机进行模拟实验得到理想状态下的数据结果.最后提出实验测试系统设计和反演方法.     

单站无源定位系统定位算法分析与研究

本文详细分析了测量目标辐射源脉冲到达时间和到达方向对空中运动辐射源进行单站无源定位的扩展卡尔曼滤波算法,同时研究了修正增益扩展卡尔曼滤波算法,并且对两种方法进行了比较。最后给出了计算机仿真结果,这两种方法在无源定位系统中有很强的实用性。     

空间天气研究的主要科学问题

空间天气指太阳、行星际空间和地球空间(地球磁层、电离层和热层)的状态及其变化,它能够影响到天基和地基技术系统的运行和可靠性,危及人类的生存.空间天气计划包括观测和资料分析,研究和数值建模,预报和服务.本文评述了空间天气研究的主要科学问题.     

基于灰色理论的太阳风速度关联因素分析

太阳风是日地空间的联系纽带,也是日地空间磁场形成的重要原因,太阳风的近地速度为200-900KM/S,太阳活动期间高速太阳风经过地球时,会对地球造成干扰,引起磁暴,破坏通讯设施设备和电力设备,对人类造成灾难性事件。对太阳风的仿真研究是空间物理和空间大气研究的重要内容。在太阳风仿真实践过程中太阳风的速度是最为关键的因素,但是影响太阳风速度的因素很多,本文立足太阳活动的客观观测数据,应用灰色关联分析方法,建立数理模型,客观分析太阳风速度和巴特尔斯数、太阳黑子数、f10.7指数、太阳风等离子温度、K_p指数、AE指数、Dst指数等关联因素的关联度。研究结果表明太阳风速度与K_p指数、AE指数和太阳黑子数的关联程度最高,因此在太阳风仿真研究中必须要考虑这3种因素对仿真结果的影响。     

基于Houbolt法的动载荷识别方法

利用Houbolt逐步积分和向后差分法,推导出多自由度线性振动系统的响应与系统动力学参数及激励的关系递推表达式,进而提出了一种无条件稳定的动载荷识别方法.以一线弹性悬臂梁为例,利用单频和双频单输入激励、双频双输入激励响应的仿真结果,对其激励载荷进行了识别.将识别载荷的时域误差和频谱成分与传统的状态空间法识别结果进行了对比,验证了本载荷识别方法的时域和频域相对误差均更小,且无增频现象,提高了识别精度,且具有良好的抗噪性.     

湍流驱动的太阳风模型中的流管曲率效应

对近日区太阳风加热而言,"离子回旋共振"(ICR)以及"垂直串级"是基于Alfvén波湍动耗散想法的两种主要思路.观测研究表明,近地太阳风速反相关于其日冕源区磁场曲率,而该关系可重现在ICR驱动的太阳风模型中.如果采用"垂直串级"想法,结果又如何?通过构建弯曲流管中的两元稳态太阳风解,本文发现曲率对近地风速影响甚微.但考虑到探寻近地风源区的手段的不确定性,我们认为该结果还不足以说明"离子回旋共振"机制较之"垂直串级"想法更为现实.     

单站电离层探测系统上位机集成软件的设计

提出了单站电离层探测系统上位机集成软件系统的一种设计方案.针对探测系统多功能化、硬件升级和算法发展导致需求不断变更的特点,采用3层的层次体系结构,设计了探测系统的硬件控制模块;采用面向对象的软件体系,设计了信息处理模块.利用Matlab的计算与显示功能,实现了人机交互、硬件控制、探测管理、数据处理,数据存储和可视化的需求.采用多线程技术解决系统实时性问题,使通用计算机具有了控制器、终端显示器和数据处理机的功能.本软件具有体系结构稳定、代码复用率高、易于升级和功能扩展等优点,可满足实际探测需求.     

对运动目标的固定单站无源定位算法研究

针对新型无源探测系统中单站无源定位问题,建立了基于多普勒频率变化率的同定单站对运动目标的定位和跟踪模型,并对该模型应用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法(MGEKF)对原始滤波结果进行处理.计算机仿真结果验证了该方法的稳定性和有效性.     

GPS遥感水汽含量的检测与解的可靠性分析

本文通过统计大气水汽含量与高度的关系,确定了单站GPS给出的水汽廓线。证明GPS遥感水汽含量的检测具有较高的定位精度,其可靠性分析结果对于预报、观测和科学研究具有重要参考意义,合理应用GPS系统能在较短时间间隔内对较小区域内的水汽进行探测,经过分析应用于天气数值预报能提高预报中小尺度灾害性天气的能力。     

非同频超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响

研究了单频25,kHz、40,kHz及双频25,kHz+40,kHz超声处理对红薯淀粉结构及性质的影响.由扫描电镜分析图可知,超声处理能够使淀粉颗粒表面出现裂纹和不均匀孔洞,且双频超声作用效果最明显.由红外分析光谱可知,超声作用破坏了淀粉的结晶区和无定形区的相对大小,无定形结构部分增加,其尖峰衍射特征强度减弱,相对结晶度降低,与原淀粉相比,双频超声处理后的淀粉结晶度降低6.15%.Brabender曲线表明,淀粉经超声处理后黏度降低,双频超声处理后的淀粉峰值黏度比原淀粉降低12.08%.超声处理后淀粉的透明度、溶解度均提高,其中双频超声处理30,min时,透射比比原淀粉增加69.85%;双频超声处理60,min时,溶解度比原淀粉增加26.83%.单频25,kHz、40,kHz和双频25,kHz+40,kHz比较,双频超声处理对淀粉的结构和性质影响效果高于单频超声.     

双频光栅相位法应用于三维人体测量

光栅法是非接触三维测量的重要技术,在分析现有光栅法技术的基础上,采用双频光栅相位法并结合平行光轴系统及移轴技术,提出了一种改进的双频光栅相位法三维人体测量技术架构.该架构避免了单频光栅法相位展开误差传递问题,解决了近心投影系统中相位高度求解过程中的非线形问题,扩大了有效测量区域,对人台的测量和重构表明,该方法实用且测量精度高.     

单站VTEC模型的建立研究

影响电离层的因素很多,许多因素又带有较大的随机性,而我们对各因素之间的相互关系,变化规律和内部机制尚未完全搞清。依据某一时段,某一小区域内实际测定的电离层延迟采用数学方法拟合出一个模型,不需要对电离层变化规律有透彻了解,一些时间尺度较长的不规则变化已经在模型中得到了反映。因此,采用这种模型,精度可大幅度提到。建立这种模型常用的有单基准站法和多基准站法。本文通过单基准站的高精度双频GPS观测数据,采用曲面拟合模型,建立小区域电离层模型,将该模型简称为单站VTEC模型。     

基于多模式超声场作用下的空泡空化机理

为构建多模式超声空化机理,研究了空泡脉动的空化行为.利用PVDF压电薄膜传感器对多模式超声场进行实时监测,获得了单频、双频和三频组合下的超声空化噪声信号,在此基础上进行傅立叶转换,得到了频域谱线,根据不同频率组合下的超声波形,推算出了相应的峰值声强和平均声强.结果表明:三频同时工作获得的噪声信号强度高于双频同时工作获得的噪声信号强度,单频获得的噪声信号强度最低;多频超声场的频谱幅值高于单频超声场的频谱幅值,频谱出现2个峰值,主要集中在低频区域;三频超声作用下获得的空间峰值声强和平均声强最大,单频超声下的峰值声强和平均声强最小.