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2000年  第20卷  第2期

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论文
通过GPS测量数据研究电离层电子总含量的逐日变化
萧佐, 张东和
2000, 20(2): 97-102. doi: 10.11728/cjss2000.02.097
摘要:
提出了一种直接通过双频GPS伪距测量数据导出接收站附近垂直TEC的方法,这种方法不需要事先知道卫星和接收机电路时延的精确值,前者可在换算过程中自洽地加以修正,而接收机时钟误差则利用IRI模式的夜晚平均值作为参考来订正,这一订正存在一定的绝对误差,但不会影响逐日相对变化,却使数据处理过程大为简化.得到的垂直TEC为天顶周围60锥角内的平均值,能够相当好地反映电离层电子总含量的周日变化.一个计算实例显示了连续三天北京地区TEC的日变化情况,证实了这一方法的实用性.文中还提出一个新概念或问题,即GPS卫星仰角很小时,通常认为多径效应造成大的误差,本文的一些实例似乎表明,这种多径效应的概念应当包括电离层不规则结构的贡献.
一种电离层垂直剖面物理模型及其与IRI-90模型的比较
邓悦, 王劲松, 萧佐
2000, 20(2): 103-112. doi: 10.11728/cjss2000.02.103
摘要:
在80-500km范围内考虑了3种中性成份的4种离子,从严格的电子和离子密度连续方程出发,对中性风和扩散效应进行了全面、连续的考虑,由此建立了一种电离层的物理模式;在此模式的基础上针对北京地区分别对太阳活动低年(F10.7=60)、高年(F10.7=300)的春(DOY=90)、夏(DOY=180)、秋(DOY=270)、冬(DOY=365)进行计算,并将所得结果与IRI-90进行了比较.结果表明: E层为典型的Chapman层: E-F谷区深度一般为0.2-0.5之间,比IRI要深;F1缘在太阳活动低年的四季都出现,其中夏天最明显,已形成了一个F1层,冬天最不明显,仅表现为一个轻微的凸缘,在太阳活动高年只有夏天出现了F1凸缘,这与现有理论相符合,而IRI-90较少出现明显的F1缘;F2层的电子密度是活动高年比低年大,平均冬天比夏天大,这与观测结果也基本符合.
电离层F层中舒曼共振现象的检测
赵正予, 谢树果, A. Masson, F. Lefeuvre
2000, 20(2): 113-120. doi: 10.11728/cjss2000.02.113
摘要:
利用Aureol-3卫星在电离层F层高度上(650km左右)对电离层电场扰动与电子密度扰动的观测数据进行分析处理,在高纬电离层F层高度上可以检测到舒曼共振现象.根据等离子体参数,可以认为,发生在这个高度上的舒曼共振现象与L模式的波传播有关,舒曼共振的基频是与电子密度的大尺度不规则性有关,谐波分量与正向密度梯度相关.
中高层大气行星波与惯性重力内波的非线性相互作用
熊建刚, 易帆
2000, 20(2): 121-128. doi: 10.11728/cjss2000.02.121
摘要:
在弱非线性理论基础上,将三维大气中行星波和惯性重力波从原始非弹性近似方程中分离出来,讨论了典型的2天行星波与惯性重力内波的非线性相互作用过程.从共振曲面和参量不稳定增长率来看,行星波倾向于与空间尺度较大的惯性重力波发生相互作用.利用潮汐波的等价重力波假设,讨论了2天行星波与半日潮及9.6h惯性重力波的相互作用,三波相互作用时能量守恒.非线性相互作用使2天波和潮汐波的波幅受到长期调制.
耗散大气中风场对内重力波传播的影响
丁锋, 万卫星, 袁洪
2000, 20(2): 129-135. doi: 10.11728/cjss2000.02.129
摘要:
使用考虑大气耗散的射线跟踪算法,计算了风场作用下重力波的传播情况.结果表明,风场对快速重力波分量影响较小,但对反射和传播区域的慢速波的影响较大,表现在顺风时使反射区范围缩小,逆风时使反射区范围扩大.在传播区,顺风场使慢速波分量的传播距离变小,传播高度降低,而逆风则使慢速重力波分量的传播距离明显增大,传播高度上升.分析表明,重力波传播的丰富多样性是由风场对波的衰减和反射等滤波作用引起的.
行星际南向磁场事件与强磁暴
高玉芬, 张秀玲
2000, 20(2): 136-143. doi: 10.11728/cjss2000.02.136
摘要:
利用1978-1988年期间的太阳风和地磁资料对行星际磁场(IMF)南向分量Bs事件(即Bs>10nT及其所驱动的昏向电场VBs>5mV/m、持续时间ΔT>3h的事件)与强磁暴(Dst≤-100nT)关系进行了分析.结果表明,100%的Bs事件都能引起磁暴的发生,但其中只有84%为强磁暴;强磁暴的发生都与较强的IMFBs活动密切相关,但只有68%的强磁暴伴随Bs事件而发生;Bs事件与强磁暴并不是一一对应的关系.在分析太阳风与磁层的相互作用引起磁暴时,还必须考虑磁层背景情况和Bs波动对磁暴形成的贡献;同时应注意Dst指数会受到环电流以外的诸多电流体系等因素的影响这一事实.
大尺度场向电流的控制因素
焦维新, 濮祖荫
2000, 20(2): 144-149. doi: 10.11728/cjss2000.02.144
摘要:
将ISEE-1和ISEE-2飞船测量的地球内磁层场向电流作为行星际磁场与极区地磁活动水平(由AL表征)的函数.发现大约75%的场向电流发生在行星际磁场南向时,其余25%发生在行星际磁场由南向转到北向的半小时内.而且,发生在AL<-150nT的场向电流也大约是75%.场向电流的强度和密度随行星际磁场南向分量及AL的负值增加而增大.由此而得出结论,内磁层场向电流的产生主要是由行星际磁场控制的,是太阳风和电离层间电动耦合增加的结果.
漂移壳追踪方法与内辐射带的长期变化
方晓华, 濮祖荫
2000, 20(2): 150-158. doi: 10.11728/cjss2000.02.150
摘要:
地磁场的长期变化如何改变辐射带结构,如何在当前年代下恰当地使用AE-8/AP-8模型,目前国内外对此问题存在着很大的争议.我们在物理分析的基础上给出了当前年代下使用辐射带模型AP-8的漂移壳追踪方法DSTM(Drift Shell Tracing Method).计算结果表明地磁场的长期变化对内辐射带的通量分布有着显著的影响.30-40年来,南大西洋通量异常区中心位置向西和向北发生偏移,高粒子辐射区域的范围扩大.在辐射带内边缘,由于漂移壳偏移,造成辐射强度显著改变,同一空间点的通量值最多可相差到3-4个数量级.
有限外磁场中的空心圆柱等离子体波导
胡斌杰, 张国基, 赖声礼
2000, 20(2): 159-164. doi: 10.11728/cjss2000.02.159
摘要:
分析了外磁场中电磁波沿空心圆柱等离子体波导的传播特性.首先给出边界条件的矩阵方程,利用矩阵的有关性质导出了问题的特征方程,采用精确求解特征方程的数值法,分析了波导传播常数随等离子体厚度、电子密度、碰撞频率和外加磁场的变化规律.
一种同步卫星授时方法的再探讨
徐劲
2000, 20(2): 165-171. doi: 10.11728/cjss2000.02.165
摘要:
通过对原有测轨和预报方案的改善,对共视时差法时刻比对的进一步研究.实验结果表明: 采用现在的测轨和预报方案,时刻比对的事后处理精度与以前相当,优于1,但预报精度比以前有了较大提高,对卫星轨道预报1星期,相应的时刻比对精度也基本可保持在1μs以内.
一种新型球载天文观测目标自动跟踪系统的成功应用
李小青, 刘善昭, 杭恒荣, 王楠森, 宫一忠, 张仁键
2000, 20(2): 172-176. doi: 10.11728/cjss2000.02.172
摘要:
介绍了基于新型球载天文观测目标自动跟踪系统的飞行试验,重点分析了对3个观测目标的跟踪观测结果,并给出了跟踪曲线.对系统工作原理及组成也做了描述.
借助月球引力发射地球静止卫星研究
曾国强, 郗晓宁, 任萱
2000, 20(2): 177-184. doi: 10.11728/cjss2000.02.177
摘要:
提出了借助月球引力从高纬度地区发射地球静止卫星的方法.利用圆锥曲线拼接法对地球静止卫星的发射问题作初步分析,然后采用精确数学模型进行精确分析.研究表明,当发射场纬度大于28°时,采用借助月球引力的发射方法可以节省能量.发射场的纬度越高,节省得越多.
基于遗传算法的空间机械臂运动规划的最优控制
戈新生, 张奇志, 刘延柱
2000, 20(2): 185-191. doi: 10.11728/cjss2000.02.185
摘要:
讨论了空间机械臂系统运动规划问题.利用系统的非完整特性,将空间机械臂运动规划转化为非线性系统最优控制问题.在最优控制中引入遗传算法,替代传统的牛顿迭代方法,提出基于遗传优化方法的运动规划最优控制数值算法.通过仿真计算,表明该方法的有效性.