初论地球系统力学(Ⅱ)——多体地球系统力学基础

对地球系统力学中的多体地球系统力学基础进行了探索和研究,讨论了地球系统运动学、地球系统力系概念和地球系统惯量概念．     

基于地球3D场景的飞行器运动轨道仿真

分析了地球引力场中飞行器运动建模与仿真的发展对建立地球参考模型的需求,并建立了一个地球3D参考体——由地球椭球体模型和地心3D直角坐标系所组成的空间定位和定向系统。描述了飞行轨道数据矢量、不同空间参考坐标之间的变换关系,说明飞行轨道在地球模型上演示的可行性,以及可视化的重要性。在MATLAB环境下设计和实现了飞行器运动轨道基于地球3D场景的仿真软件系统,包括系统的体系结构、主要函数和用户界面。     

基于AR技术的多人互动地球仪系统

为解决地球大数据因具有多源、高维、时变和海量等特征而难于理解和分析的问题,提出一个基于AR的多人互动地球仪系统。融合AR技术的系统架构,实现虚拟信息与实物地球仪无缝叠加的虚实结合效果;设计了数据可视化展示方案,实现对地球大数据在三维立体空间中的可视化展示;提出了一种轻量级的多人多终端协同机制,提高系统的实用性和趣味性。该系统不仅为探索地球奥秘提供了新手段,也为向公众进行科普教育、从多个角度认识地球、解读地球大数据提供了新方式。     

地球同步卫星的小推力离轨最优控制

地球同步卫星结束服务时,需要离开地球同步轨道。考虑利用小推力的方式使得地球同步卫星离轨。将小推力的最优控制问题考虑为一个平面轨道转移问题,利用最优控制理论建立两点边值问题求解轨道转移问题,并给出数值计算结果。     

地球系统科学与可持续发展(Ⅴ)——理论基础概述

地球系统科学是可持续发展战略的科学基础,它跨越一系列自然与社会科学。本文将两者融为一体进行系统研究,讨论了地球系统科学与可持续发展研究的意义及其内涵,并初步提出了理论体系。同时,本文以地球系统科学为指导思想,对大地构造学进行了深入、系统地总结、分析和研究。在此基础上,尝试提出了地球系统科学统一构造理论的学术观点。取得八点结论     

初论“地球系统力学”(Ⅰ)——研究的意义及其内涵

地球系统力学是可持续发展战略的科学基础,它跨越一系列自然与社会科学。本文讨论了地球系统力学研究的意义及其内涵,并初步提出了理论体系框架。     

中国正在研制地球资源探测卫星

中国正在研制卫星的地球图象系统,使其具备类似于法国Spot遥感卫星的能力。中国的地球资源图象发射卫星最早可能在1988年发射。 中国至少已经发射了一颗用无线电发送中等分辨度的试验图象给地球的空间飞行器,这是进入遥感和气象卫星研制的一个重要里程碑。 除上述无线电空间图象系统研制成果     

气候网络研究新进展

复杂气候网络的方法是识别分析地球气候系统时空斑图的强有力工具,有助于加深潜在物理过程的认识.简要概述当前复杂网络方法在地球气候系统中的应用,对于所取得的成果做一个阶段性小结.就这一热点问题,讨论存在的主要问题,提出一些解决的办法,并且强调复杂网络方法必须和地球物理过程中的气候学问题紧密相连,同时还指出非线性方法在这一问...     

论现代地学系统思维的理论创新

地学系统思维成为现代地学研究和发展重要的思维背景。从地学系统思维的角度出发 ,人们关于地球、地球科学和地学研究方法等的观点出现了新的变化 ,提出了新的问题。     

青藏高原及其周缘岩石圈动力学研究的新思维——系统构造统一理论

首先对青藏高原岩石圈动力学和全球构造研究现状进行了概述，并以此为目标提出了新思维。本文提出的系统构造统一理论从科学系统观出发，改善其研究思维方法。主要是：（１）研究思路的层次性、整体性和统一性；（２）以地球系统科学为指南的理论基础；（３）更高层次上进行综合和交叉学科研究的特点；（４）时空有序多层结构的研究领域；（５）系统学、非线性科学从定性到定量的方法学和方法论。研究的主要内容是：（１）地球系统构造与成矿作用；（２）地球系统构造与环境、灾害及全球变化；（３）地球系统构造的实验研究；（４）地球系统构造动力学研究；（５）地球系统构造的探测.     

地球系统科学与可持续发展(Ⅵ)——地球系统科学统一构造理论基础

首先对不同历史时期的大地构造学派观点、代表性学术思想,进行了客观、辩证地秉公评说。以地球系统科学为指导思想,在对大地构造学发展史和地球科学现状总结、分析和研究的基础上,提出了统一构造理论的新观点和理论基础,初步建立了理论体系框架。提出了统一引力场表示理论,用Ｎｅｗｔｏｎ位算子将地球内、外扰动引力场统一。通过对地球不同圈层水平速度矢量场的对比分析。提出不同圈层的水平运动速度矢量场具有高度的相似性和统一性,且与地球自转密切相关的认识。根据观测数据,探讨了板块的统一动力源。以中国为例,研究了幔柱构造特征,提出了地幔热柱构造的动力学模型。利用积分关系法求出了地表热流与岩石圈厚度的关系,提出了大陆岩石圈的统一热模式和大陆地表热流经验关系式。以青藏高原为例,研究了大地构造特征和地质过程,提出了隆升的统一构造理论模型。     

基于DEM的三维交互性地球实现方法研究

地球的三维可视化是三维GIS研究领域的一个热点，本文给出了基于全球DEM数据的地球三维可视化的实现方法，在此基础上，本文分别讨论了适合于与球形物体进行交互式操作的基本方法。采用四元数的方法解决地球的任意旋转问题；采用一种弦弧映射的近似方法实现在球面上任意两点间的漫游 ；采用OpenGL提供的特殊函数，结合数据库技术实现三维图形与物体属性之间的双向查询。实践表明，这些方法能够获得较好的视觉效果，并可在一定精度范围内对三维地球进行一般的交互性操作。     

一种基于双站协同的时差频差定位方法

在无源定位系统探测地球地面或海面目标时，考虑到目标在地球椭球面上，不能忽视地球曲率带来的影响。采用地球椭球模型，基于双空中观测站协同的时差频差无源定位方法，首先建立大地直角坐标系，然后利用双站接收目标的到达时差和到达频差信息，运用构建矩阵的方法解算一元四次方程，得出目标的大地直角位置坐标，并研究了双站的几何精度因子。相比四站时差定位算法，所提算法有更高的应用价值，为对远距离地面或海面目标无源探测提供了一种新的技术思路。     

基于虚拟现实技术的地球太空环境仿真

描述了一种地球太空环境的仿真,采用几何计算构建地球形状模型,将地球划分为128块（经线方向16块和纬线方向8块）,计算得到每块区域顶点坐标,法向量,纹理坐标;使用MipMap技术根据视点与每块区域距离变化选择不同精度纹理粘贴;实时判断该区域的可见性,剔除不可见区域减少绘制开销;并采用cg和NormalMap技术将normal图与地球纹理图进行处理,实现地球表面的轮廓凹凸效果,同时添加云层纹理,得到了由地球纹理,云层纹理及NormalMap的多层混合纹理,达到比较逼真的效果;另外采用Billboard技术和纹理融合技术实现地球大气层光晕效果,使用了LensFlare技术实现太阳照射效果,最后采用skybox技术实现星空背景效果。

Abstract：

A simulation of earth and space environment was describedr.The whole earth was cut into 128 parts,16 in longitude,8 in latitude,and the position of vertices,normal vectors,texture coordinate were computed by geometry.Different resolutions of texture were chosen according to the distance from the eye to the area presented by the technique MipMap.The unvisible parts were eliminated by judging the parts’ visibility in realtime.Using the techniques of Cg,NormalMap and the mixture of the textures of the earth,the clouds and the multi-layered clouds,the relatively vivid result for representing the surface of the earth was achieved.Moreover,the technique of Billboard,Lensflare,SkyBox and texture blending were used to show the shine of atmosphere,sunshine,and the background of space.     

反导拦截飞行方案及时间窗口快速搜索算法

反导拦截导弹的飞行方案及发射时间窗口随发射点及预测命中点的位置变化而变化。在不同发射场景中,快速设计反导拦截导弹的飞行方案及发射时间窗口可以有效提高反导拦截系统的反应能力。针对该问题,综合考虑了地球〖WTHX〗J〖WTBZ〗2项摄动、地球自转、科里奥利力等因素的影响,建立了拦截导弹在地球三维空间中的动力学模型,并提出了一种基于迭代最小二乘的飞行方案及发射时间窗口的快速搜索设计算法。最后,通过相关仿真计算验证了所提方法的合理性。     

组合大视场星敏感器星光折射卫星自主导航方法及仿真

通过分析影响星光折射法卫星自主导航精度的因素，给出一种高精度自主导航的新方法。即利用组合大视场星敏感器，同时观测整个地球边缘的三颗恒星，通过卫星、地球、恒星方向之间的位置关系及给出的星光大气折射模型，精确确定地心方位，实现高精度自主导航。结合推广的卡尔曼滤波算法，建立了该方法的仿真模型，以某地球同步卫星为背景，利用模拟数据进行了系统仿真。仿真结果表明，该新方法具有较高的导航精度。     

纳卫星轨道热环境仿真分析

轨道热环境分析对于纳卫星热控系统的设计与仿真研究具有重要意义。针对进行纳卫星轨道热环境分析的关键问题,通过详细的数学分析,建立起计算简单、便于应用的纳卫星本体质心坐标系内的太阳向量、地球向量的仿真计算模型,以及外热流分析所必需的其它时变空间几何参数的计算方法,满足了纳卫星热控系统的在轨仿真计算中快速、简便的进行太阳辐照、地球辐照、地球反照等外热流计算的客观需要,进而应用上述模型和方法对一椭圆轨道近地空间探测纳米卫星的轨道热环境进行了仿真计算,并对其结果进行了详细的分析与讨论。     

预警系统对低空目标探测的地形遮蔽算法研究

地形遮蔽是影响预警探测系统发现目标能力的关键因素。有效算法是实施模拟仿真的基础。在分析电磁波和光线在地球大气层内传播过程中的机理和现象的基础上,充分考虑了地球的曲率影响和大气的折射效应及吸收效应,针对某实际问题,建立了预警系统对低空目标探测的地形遮蔽模型算法。本算法实用性好、精度高,可用于作战推演的实时仿真。     

GIS支持下的黑龙江省中部黑土区环境地球化学质量评价

黑土区是我国重要的商品粮生产基地之一,也是东北的经济发达地区,对于我国的粮食安全和国民经济的稳定都有着举足轻重的作用。但是大范围的关于黑土区环境地球化学特征的研究却比较少见。在此利用黑龙江省1∶20万区域地球化学勘探资料,主要选取5种重金属元素在GIS支持下对黑龙江省黑土区的环境地球化学质量进行了评价,评价结果表明,本区的地球化学环境质量是比较好的,大部分地区处于无污染的水平,只是在西北部的克山和克东一些地区处于轻度污染的水平;中度污染只出现在宾县和巴彦交接处附近的极小部分地区。显示出本区发展绿色农业的一个优势。图8,表1,参14。     

卫星自主定轨中轨道摄动仿真

本文针对组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了地球非球形摄动下的广义卡尔曼滤波仿真模型,滤波过程采用了新的改进算法。通过计算机仿真,说明该自主定轨方法具有很高的位置、速度均方误差估计精度且算法是收敛的。计算给出了一日内的卫星轨道,反映了在地球非球形摄动下轨道的变化情况,且对轨道面的进动进行了计算。