日地空间环境探测

本文从中高层大气、高能带电粒子、等离子体、电磁辐射、空间碎片和微流星等方面,介绍了空间环境及其效应、空间环境探测方法、我国空间环境探测现状及成就等。从而基本描绘了我国空间环境探测的现状及发展前景。     

我国地球空间探测的一个新台阶--"地球空间双星探测计划"

地球空间双星探测计划包括的两颗小卫星,分别运行于目前国际上地球空间探测卫星的尚未覆盖的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是：用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区（包括近地等离子体片及其边界层区、辐射带区、环电流区和极光加速区）探测场和粒子的时空变化;研究磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴的触发机制及磁层空间暴对太阳活动和行星际扰动的响应过程;建立地球空间环境的动态模式。为了实现科学目标,赤道卫     

法国的空间探测技术产品

SMART 1是欧洲第一个月球研究计划 ,由欧洲空间署(ESA)领导 ,瑞典空间署负责具体实施。该计划实际上是对有关技术进行检测 ,以验证用于星际旅行的电力推进技术的可能性。法国正以创新的方式加入这一计划 ,向其提供一台静止等离子推进器和一台摄像机 ,并参与开发用来检测月球起源模式的仪器。法国的贡献具有革新意义 :一台静态等离子推进器 ,一台微型摄像机 ,并由辐射空间研究中心 (CESR UPS)研制以检测月球起源模式为主要目的的D CIXS仪器。静态等离子推进器以及全部推进系统由斯奈克玛发动机公司 (SNECMAMoteurs)为欧洲空间署 (…     

卫星（天基）核爆探测技术进展

本文介绍了核大国（美国）用于禁核试条约核查目的、对大气层与空间秘密核试验的全球卫星核爆探测技术的发展简史与进展,讨论了光辐射（火球）、核电磁脉冲、X射线等卫星核爆探测途径对大气层与空间不同核爆方式的应用前景,提出了我国发展搭载式平战结合三位一体的卫星综合核爆探测系统的建议。     

月球车实时遥操作方法研究

在月球探测任务中,利用无人月球车在月面移动,对一定范围的月面环境进行探测,是一种较为安全的方式.月球车的月面巡视是一个以轮地交互为基础、地面实时监视控制的过程.根据恢复的月面三维地形环境,地面进行探测目标选择和巡视路径规划,以远程控制的方式控制月面巡视.本文提出了一种月球车在线控制方式,基于虚拟现实技术,对月面地形环境和月球车状态进行运动学和视景仿真,地面控制人员通过人机交互,控制虚拟月球车行进,控制信号经验证后生成月球车的控制指令,实现月球车的在线控制.为应对地月通讯延时问题,采用预测显示方法,避免了大延迟的影响.本方法减少了控制环节,提高了月球车远程控制的效率和安全性.     

球形卫星轨道大气就位探测初期结果

球形卫星是我国首颗集大气成分、大气密度探测和精密定轨为一体的球形小卫星,主要载荷为轨道大气探测仪,于2021年10月14日发射入轨,轨道高度为520 km,倾角为97.4°.本文简要介绍了轨道大气探测仪,并对在轨初期的测试结果进行了分析和讨论.大气密度实测值与F10.7和Kp值具有强相关性; 2021年11月3日太阳和地磁活动宁静期大气密度峰值与谷值比为3.02; 2021年11月4日较强磁暴事件期间全球大气密度实测峰值由2.8×10^-13kg/m³跃升到8.0×10^-13kg/m³,涨幅达2.857,而模式值涨幅仅为1.316倍,实测值还显示了此次事件期间大气密度强增强起始于南极及高纬地区,并向中低纬区域传播,而模式值则仅显示了暴时大气密度南北半球对称弱增强的态势.结果表明,实测数据反映了轨道大气密度在宁静期和磁暴事件期间的时空分布变化,在大量实测数据基础上可实施对热层大气模式的修正.     

空间高能电子探测中的几何因子讨论

高能电子探测是空间环境探测的重要组成部分. 由于高能电子穿透本领很强, 常常采用厚探测器组成的粒子望远镜作为传感部件. 由于不同能量电子将穿透不同深度, 所以几何因子随入射电子能量变化. 结合AE8模型, 以中巴资源一号卫星01和02星的粒子监测器为例, 讨论电子探头的几何因子问题. 根据计算, 低能档(0.5~1.0 MeV)与高能档(≥2.0 MeV)几何因子不同, 分别为2.468和1.736 cm²·sr. 这与传统估算的几何因子为1.18 cm²·sr有较大出入. 伴随几何因子计算, 讨论了探头的方向响应函数, 可用来协助探头设计及方向测量分析.     

机载三波长激光雷达系统

为适应中高空机载多波长激光雷达对地高分辨三维成像发展需求,实现光谱和水陆一体化探测目的,本文提出了一种三波长线性和单光子复合探测激光雷达系统,采用三波长阵列光束照明结合菲涅尔棱镜圆锥扫描方式,实现机载平台快速对地多波长三维成像.本文从系统工作原理出发,详细介绍了三波长激光光源模块、菲涅尔棱镜光束扫描模块、多波长共轴收发光学系统以及线性和单光子复合探测、采集、数据处理等部分.多波长激光共孔径收发、同步采集、处理、存储,保证了光谱与空间几何数据在空间和时间上的完整性和一致性,进而为多波长数据融合和水陆一体化探测提供数据支撑.为测试和评估机载三波长激光雷达的性能,首先进行了系统静态测试,完成了三波长3.6 km目标静态测距试验;然后进行了地面动态测试,完成了系统软硬件联调试验,成像数据与商业雷达基本一致;最后通过机载飞行试验,完成了城市、工业区、丘陵、水库等区域机载对地三波长三维成像,初步实现了水陆一体化探测和三波长线性与单光子数据在光谱和空间维度上的融合.     

超导纳米线单光子探测技术进展

超导纳米线单光子探测技术自2001年出现以来,已经成为超导电子学领域的一个热点研究方向.作为一种新型的单光子探测技术,其具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小、计数率高、响应频谱宽、电路简单等优势,综合性能在近红外波段已经明显超越传统的半导体探测技术,成为一种主流的单光子探测技术.本文从应用基础角度出发,对超导纳米线单光子探测器件的材料、器件工艺、性能、系统集成以及前沿应用等进行介绍,并对国际上该领域研究未来的发展趋势进行探讨.     

月球探测在21世纪初将成为航天热点之一

本文分析了近年来“月球热”不断升浊斩原因，论述了人类重返月球的重要意义。提出我国应高起点地开展月球探测工作。     

美国为何提出重返月球

作为世界上唯一成功实施过载人登月计划的国家，美国现在再次想把人送上月球。美国总统布什提出了最早于2015年让美国宇航员重返月球的目标，并建议将月球作为未来载人火星探索的“跳板”。在最后一名美国宇航员告别月球30余年后，美国再次设定登月时间表，并非一时心血来潮。     

包含有界切换增益的空间惯性传感器输出调节积分模型参考自适应控制

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control, MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器平台惯性基准的稳定需求,双质量块动力学中存在的不连续干扰影响,以及应对不同工作模式的瞬态切换,提出一种基于积分输出调节MRAC的静电悬浮控制方案,引入有界的切换自适应校正增益及自适应积分修正项,用于系统不连续情况下的抗输入饱和、瞬态抑制及惯性传感器非敏感轴各自由度向参考状态的稳定逼近.基于Filippov集与广义梯度的Lyapunov分析验证该方案下,不连续系统中各闭环信号的收敛性,数值仿真验证样例空间引力波探测航天器中,作为关键载荷的双质量块空间惯性传感器各非敏感轴自由度针对位移噪声及残余加速度及切换瞬态的良好抑制效果.     

月球借力发射火星探测器方法研究

为了使运载火箭能够适应更多的火星探测器发射窗口要求,本文提出了一种借用月球引力发射火星探测器的新方案：在满足运载火箭要求的条件下将探测器送入经过月球附近的过渡轨道,利用月球引力改变探测器的运动速度,使得探测器进入地火转移轨道.文中给出了一种两阶段搜索的数值方法,设计了月球借力的火星探测器入轨参数,得到满足运载火箭入轨要求的月球借力地火转移轨道.与传统的地火转移轨道相比,探测器入轨速度差别不大,但是本文提出的转移轨道改善了对入轨点近地点俯角的约束条件,降低了对火箭上面级滑行时间的要求.文中通过一个算例表明了该方法的可行性,仿真结果表明,该方法提高了火箭对发射窗口的适应性,同时也为今后的火星及其他行星际探测器发射任务提供了一种新的选择.     

红外物理与技术发展

经过长期探索，人们掌握了红外辐射的基本规律，不断研制出新型，优质红外探测器件，发展了红外光谱和红外成像等重要技术。并使之在当代许多领域，尤其在遥感，军事及其它高科技领域占据突出地位。     

远紫外宽带极光成像仪初步研究

在回顾星载远紫外波段极光形态探测技术发展的基础上, 介绍我们研制的用于极光形态探测的远紫外宽带极光成像仪, 该仪器研制目的是用于大椭圆轨道上对极光形态及其随时间变化进行连续观测, 为我国首次研制该类型仪器. 仪器主要由望远镜系统、像增强器系统、CCD及采集控制系统组成. 仪器工作波段在140~190 nm, 总视场25°×25°, 空间分辨率优于0.1°.     

海洋声学技术和信息处理

概述了海洋声学技术的重要性、研究内容及国内外的发展概况,着重介绍了探测声呐、导航声呐、定位声呐、水声通信和声层析等技术,并提出了我国今后发展建议。     

世界引力波探测发展

引力波是广义相对论的重要推论之一。引力波探测将有可能打开又一扇天文观测的窗口，上世纪至今，世界少数发达国家倾注大量的人力，物力，财力于引力波的实验探测。改进的共振棒探测器已组成一个棒天线阵在运行中。在室内模型激光干涉引力波探测器的基础上，几个野外大型激光干涉引力波探测器正在紧张地建设中，其中美国的LIGO项目进展引人瞩目，太空引力波探测器的设想已被付诸实施。     

我国海洋技术现状与发展

由于科学技术的进步和地球陆地资源的日渐短缺,２１世纪人类将步入全面开发利用海洋的新时代。本文简要概述了改革开放以来,我国坚持走自主创新,科技联合攻关和引进,消化,吸收并举的道路发展海洋技术并取得明显进步的情况。