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2008年  第28卷  第6期

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论文
Numerical Simulation for the 16 August 1999 EUV Brightenings
SHA Xiaoming, FAN Quanlin
2008, 28(6): 507-512. doi: 10.11728/cjss2008.06.507
摘要:
The 16 August 1999 EUV brightenings are numerically simulated by a third-order upwind compact scheme, basing on the TRACE observation. The present simulation can give a possible explanation to its formation and evolution. The numerical results show that the initial reconnection jets at around X-point are responsible for the occurrence of EUV brightening. The strong and superposed ejections caused by the first and second coalescence of magnetic islands are possibly related to the lifted material which initially appeared as absorption features and Later EUV-emitting structures respectively. The bi-directional reconnection jets may correspond to the lifted material that either continued to move upward along the apparently open field lines or fell down to the surface.
第23太阳活动周中等地磁暴行星际源的统计分析
佟亚男, 刘四清, 龚建村
2008, 28(6): 513-521. doi: 10.11728/cjss2008.06.513
摘要:
统计了第23太阳活动周(1996--2006年)发生的183次中等强度地磁暴(-100 nT < Dst ≤ -50 nT)的行星际源,分析了中等磁暴的年分布状况以及引起中等磁暴的不同行星际结构在太阳活动周中的分布特征,同时,与强磁暴行星际源的分布状况做了对比分析,主要的统计分析结果如下. (1)共转相互作用区CIR与行星际日冕物质抛射ICME在中等磁暴中具有同等重要的作用,且在ICME中,具有磁云结构和非磁云结构的ICME在引起中等磁暴的能力方面也基本相同,但带有鞘层结构的ICME在引起中等磁暴中具有更重要的作用. (2)中等磁暴在极大年(2001年)和下降年(2003年)发生次数最多,与地磁活动的双峰年对应,在极小年(1996和2006年)发生次数最少,与地磁活动低年对应,在其他年份分布较平均. (3)中等磁暴在太阳活动极大年主要由ICME引起,在上升年和下降年CIR在其中起主要作用,且下降年基本是上升年的两倍,而对于强磁暴而言,ICME始终是最重要的行星际源.
空间碎片的空间密度算法研究
李灿安, 庞宝君
2008, 28(6): 522-530. doi: 10.11728/cjss2008.06.522
摘要:
由于空间碎片的影响, 空间环境日益恶劣,有必要建立空间碎片环境工程模型对空间碎片撞击航天器进行风险评估.本文研究了空间碎片环境模型中的重要环节, 即碎片的空间密度问题,在统计理论与椭圆轨道理论基础上,分析及推导了空间碎片在空间中的分布状况及空间密度,并得出了碎片空间密度的空间坐标函数解析表达式.同时对引入假设条件的合理性进行了讨论,并利用双行元数据对结论进行了验证, 利用本文方法得出的结果与双行元数据吻合.
HXMT的空间环境本底计算
李刚, 吴枚, 张澍, 金颖康
2008, 28(6): 531-540. doi: 10.11728/cjss2008.06.531
摘要:
硬X射线调制望远镜(HXMT)是一颗宽波段X射线(1~250 keV)天文卫星,其核心载荷高能X射线望远镜(HE)工作于硬X射线能区(20~250 keV),致力于实现硬X射线的高灵敏度巡天观测,描绘硬X射线天图,并对特殊天体作高灵敏度定点观测.为了获得高灵敏度,必须有效地抑制本底.本底主要是由轨道环境中的粒子(γ射线、质子、电子、中子)与探测器相互作用产生的.本文结合大量的描述近地空间本底的文献和最新的实测数据,整理出一套自洽的近地空间本底粒子的数据和公式,便于应用.并通过Geant 4软件模拟计算给出了HXMT的本底及本底随时间和轨道的变化.
赤道异常区GPS-TEC与系统硬件偏差的反演
高伟, 马冠一, 陈艳红, 沈华, 李婧华, 黄文耿, 李正
2008, 28(6): 541-546. doi: 10.11728/cjss2008.06.541
摘要:
提出了一种基于最小二乘的赤道异常区GPS-TEC与系统硬件偏差的反演方法.利用设置在福州、厦门、广州和南宁4个台站的观测数据,可以得到GPS卫星和接收机的硬件偏差以及(20°~28°N,105°~123°E)区域中48个3°×1°网格的TEC(时间分辨率为15 min).应用于2006年观测数据,得到了较稳定的系统硬件偏差,其中卫星硬件偏差值与欧洲定轨中心公布的结果接近,得到的TEC具有合理的日变化和季节变化特征.该反演方法可以应用于赤道异常区电离层的研究.
MF雷达观测的潮汐变化特征及与GSWM的比较
刘晓, 徐寄遥, 袁韡, 姜国英, 马瑞平
2008, 28(6): 547-554. doi: 10.11728/cjss2008.06.547
摘要:
利用安装于Andoya Rocket Range(69.14°N,16.02°E)的3MHz、窄波束中频雷达2006年7月14日至8月14日之间的观测数据,研究了潮汐的变化特点并与GSWM模式的结果进行了比较.结果表明.在78~94km潮汐的纬向和经向分量随着高度的增加都经历了由弱到强然后减弱的过程.这说明潮汐在上传过程中很可能与其他波动相互作用而发生不稳定,在不稳定区域上方又生成新的潮汐波继续稳定地向上传播,或者有重力波等其他波动在此区域沉积动量导致潮汐振幅增大.潮汐振幅除了在垂直方向上发生变化。它随着时间演化也表现出显著的短期变化特点,逐日变化强度有时可达到3倍左右.结合近来的研究结果。可以认为,重力波的不稳定和破碎也可能是造成这种瞬态变化的原因之一.与GSWM-00模式的比较说明,GSWM-00模式能够较好地预测出周日潮汐的振幅和相位,而对半日潮汐的预测结果并不理想.
大气层电波传播对星载SAR方位分辨率的影响
赵红梅, 江长荫
2008, 28(6): 555-559. doi: 10.11728/cjss2008.06.555
摘要:
利用合成孔径原理和大气折射理论推导了大气层给SAR方位向分辨率带来的误差公式,针对不同时间、地点、高低年的电离层电子浓度和低层大气折射率剖面,对不同频段进行了计算,并对计算结果进行了分析讨论.得出了大气层中星载SAR的方位向分辨率误差为毫米量级,其绝对值随频率增高而减小的结论.
空间目标在天基光学探测中的特性分析与仿真
曾德贤, 杜小平
2008, 28(6): 560-566. doi: 10.11728/cjss2008.06.560
摘要:
分析了空间目标的分布及几何特性,研究了空间目标光学特性与天基探测系统、太阳以及目标自身参数的关系,提出了空间目标光学特性仿真的思路,建立的天基空间目标光学特性分析系统可以计算并绘制相对距离、太阳相位角及目标星等变化曲线.由于很难获取准确的空间目标实际光度数据,文中提出了对仿真结果的验证方法.通过对仿真结果的分析,得出了天基空间目标光学探测的特点,为天基光学探测和识别的研究提供了参考.
可展桁架天线在轨运行中温度场分析
张惠峰, 关富玲, 侯国勇
2008, 28(6): 567-572. doi: 10.11728/cjss2008.06.567
摘要:
利用热传导辐射理论,并引入天线所处的轨道条件。可计算可展桁架抛物面天线在轨运行时不同时刻的温度场.利用Fortran语言,编制了基于上述理论的有限元程序,可计算各种轨道条件下不同时刻天线的温度场.还可用于指导天线的热变形分析和热控制设计.
基于X射线脉冲星的航天器自主导航数值分析研究
孙守明, 郑伟, 汤国建
2008, 28(6): 573-577. doi: 10.11728/cjss2008.06.573
摘要:
基于X射线脉冲星的天文自主导航方法稳定、可靠、精度高,是航天器自主导航领域重要的发展方向.论文介绍了基于X射线脉冲星导航的基本原理,给出了脉冲星自主定位的滤波模型;基于扩展卡尔曼滤波导航算法,以地球同步轨道为例,分析了不同初始误差、轨道倾角、轨道偏心率以及不同脉冲星方位误差下的导航精度.仿真算例表明,在脉冲星方位误差为0.001″、脉冲到达时间测量误差为0.1μs的情况下,导航定位精度优于1km,且对初始误差不敏感;脉冲星方位精度、脉冲计时精度、轨道面位置和轨道偏心率是影响导航精度的主要因素.
采用辅助网格的4D-8PSK-TCM维特比译码
黄远达, 熊蔚明, 孙辉先
2008, 28(6): 578-583. doi: 10.11728/cjss2008.06.578
摘要:
由于地球探测卫星(EESS)的不断增加,空间数据传输的频带日趋拥挤.为此,空间频率协调组织(SFCG)建议采用高效率调制技术(调制效率不低于1.75bit/symbol)进行数据传输,以有效地利用空间的频率资源,从而避免由于拥挤导致的临近频带之间的相互干扰.4D-8PSK-TCM是CCSDS(空间数据系统咨询委员会)针对SFCG关于EESS 8025~8400 MHz频带调制效率不低于1.75 bit/symbol的高效率调制要求而提出的高效率编码调制标准,在满足抗噪声性能要求的基础上,有效地提高了频带利用率.本文研究了调制效率为2.5比特/符号的4D-8PSK-TCM系统及其维特比译码算法,并在Matlab Simulink下进行了维特比译码算法的仿真.在算法实现中,针对路径度量的复杂性,采用了一种辅助网格的方法,使计算路径度量时只需要64次比较,相对于直接计算所需的2032次比较,极大降低了路径度量的运算复杂度.
空间微重力磁悬浮平台激励器研究
陈进新, 王宇
2008, 28(6): 584-591. doi: 10.11728/cjss2008.06.584
摘要:
为满足空间实验室的科学实验载荷对微重力环境水平的要求,需要保证空间微重力实验载荷平台的振动隔离性能,即需要平台激励器能在控制系统的作用下适时地产生抑制平台扰动的激励力.本文提出了平台激励器的初步指标,从磁悬浮基本原理出发设计出多种结构形式,在此结构基础上完成有限元磁路仿真和激励器的线圈设计,并对各种结构形式进行比较,根据比较结果总结出各结构形式的优缺点,为激励器的具体设计提供了依据.
空间液体润滑多孔储油器特性研究
汪洋, 刘秋生, 阎嘉坪
2008, 28(6): 592-596. doi: 10.11728/cjss2008.06.592
摘要:
液体润滑普遍存在于大多数空间运动部件中.然而,由于空间环境恶劣(低重力、高真空)所造成的润滑剂严重损失,许多液体润滑运动部件都不能达到其使用寿命的要求.因此,有必要采取措施对空间运动部件进行补油,利用多孔储油器补油便是其中的方法之一.由于其体积小、结构简单而广泛应用于小型航天仪器中,并在维持轴承腔内油膜厚度和油分布方面也能取得令人满意的效果,因此备受关注.离心作用和加热效应是使储油器溢油的两种方法,本文针对这两种方法,对空间多孔储油器的液体润滑剂储运规律进行理论分析,同时设计了离心供油和加热供油两套实验装置.