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2005年  第25卷  第4期

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嵌套闭磁场结构内CME产生和传播的数值模拟
叶占银, 魏奉思, 王赤, 冯学尚, 钟鼎坤
2005, 25(4): 241-247.
摘要:
给出了特殊类型的日冕物质抛射(CME)数值模拟定性结果,这种CME核心闭磁场结构前半部分磁力线的方向与太阳整体偶极场磁力线的方向相反.计算结果表明,这种CME核心闭磁场结构磁力线与太阳整体偶极场反向磁力线之间存在过渡磁场结构,在向外传播时过渡磁场结构所占的面积逐渐增大.这一结果可以用来解释飞船为什么能够观测到一类双极磁云,这类磁云前半部分磁场方向与太阳整体偶极场方向相反.为了模拟这一数值结果,强调需要采用包含嵌套闭磁场的冕流背景结构,并在合适的位置触发CME.
无碰撞激波上游低频波的激发及其对激波耗散机制的影响
郭帆, 陆全明, 王水
2005, 25(4): 248-253.
摘要:
由于很大一部分来自激波上游的粒子被激波面所反射,因此在准平行无碰撞激波的上游存在着等离子体束流.通过一维混合模拟方法,计算了束流密度较小(nb/n0=0.02)和较大(nb/n0=0.2)两种不同情形下的等离了体束流不稳定性.结果表明,在束流密度较小时,束流激发的主要是平行于背景磁场方向传播的右旋波,此波动只能对束流粒子产生影响,包括减速和加热.在束流密度较大时,束流可同时激发平行和反平行于背景磁场方向传播的右旋波,除能对束流粒子产生影响外,还可通过非共振作用加速和加热背景粒子.文中对准平行无碰撞激波耗散机制的影响也进行了讨论.
化学物质释放人工改变电离层
黄文耿, 古士芬
2005, 25(4): 254-258.
摘要:
考虑中性气体在电离层高度的扩散过程和相应的电离层离子化学过程,研究了利用主动化学物质释放来改变电离层的方法,理论计算了H2O和SF6两种气体释放后电离层随时间的响应过程.结果表明,在电离层高度上气体的扩散过程非常迅速,电离层F区的电子密度有很大程度的减少,而扩散慢且化学反应快的气体对电离层的影响更大,就更加有利于电离层洞的形成.
2000年7月和2003年10月大磁暴期间东亚地区中低纬电离层的GPS TEC的响应研究
夏淳亮, 万卫星, 袁洪, 赵必强, 丁锋
2005, 25(4): 259-266.
摘要:
利用武汉电离层观象台研制的GPSTEC的现报方法及现报系统,对东亚地区GPS台网的观测数据进行处理分析,特别对2000年7月14-18日和2003年10月28日至11月1日两次特大磁暴期间的数据进行了对比考察.文中分析了两次磁暴间的电离层响应,得到对应不同磁暴时段电离层TEC的不同变化情况,着重揭示了TEC赤道异常峰的压缩和移动以及赤道异常随时间的压缩-反弹-恢复的过程,并结合高纬电离层的部分响应机制进行了说明.结果显示,两次磁暴期的电离层响应表现出了各自不同的特点,从而反映出因季节变化引起的高纬电离层暴时能量注入的不同而造成的全球性电离层扰动的不同形态.由此看出,磁暴期间电离层TEC的变化直接与太阳扰动发生的时间及其对高纬电离层的耦合有关.若短时期内连续发生多次磁暴,则电离层反应更加复杂,不能简单地当做单一磁暴叠加处理.
北纬30°N中间层和低热层大气平均风中频雷达观测
张冬娅, 胡雄, 张训械, 吴小成, K. Igarashi
2005, 25(4): 267-272.
摘要:
利用武汉(30.5°N,114.4°W)中频雷达在2001年1月1日至3月18日、2002年2月5日至3月18日、2002年10月18日至12月31日期间,日本Yamagawa (31.2°N,130.6°W)中频雷达在1997年1月1日至10月17日期间的数据,分析北纬30°N地区上空60-98km高度的中间层、低热层大气平均风的变化规律,结果表明平均纬向风和经向风都具有明显的季节变化.平均纬向风在冬季基本为西风,随高度增加,西风减弱,甚至在上部会出现微弱的东风;夏季中间层表现为强烈的东风,低热层则为西风,风向转换高度在80km附近;春季和秋季为转换季节,在春季出现舌状东风结构.80km附近的平均经向风场在冬季以南风为主,在夏季则以北风为主.不同年份的平均风场存在年际变化性,但其气候变化特点非常相似.中频雷达观测结果与HWM93模式结果的气候变化特点符合很好,与其他纬度的平均纬向风气候变化特点基本类似.
中国航天医学进展
袁明, 姜世忠
2005, 25(4): 273-279.
摘要:
航天医学是随着载人航天事业的发展而兴起的一门特种医学学科.随着人类对太空的不断探索,从学科创建至今的短短几十年时间取得了巨大的发展.我国的载人航天工程于20世纪90年代初启动,但航天医学发展的历史却可追溯到50年代末.特别是近10年来,我国载人航天工程的启动为航天医学的发展带来了重大机遇.目前,我国首次载人航天飞行已获圆满成功,首飞航天员也已安全、健康地重返地球,航天医学专家们与航天员一同经受住了首次载人航天飞行的考验.本文简要介绍了我国航天医学的基础研究和应用研究,以及取得的进展,并展望了今后将面临的挑战和机遇.
非静止轨道卫星网络同频干扰的分析与仿真
李睿, 赵洪利, 曾德贤
2005, 25(4): 280-285.
摘要:
由于非静止轨道卫星系统的增加,引起卫星网络间下行数传的同频干扰问题.针对非静止轨道卫星网络具有时变性的特点,给出了计算非静止轨道卫星网络同频干扰的思路和方法.对同频干扰进行了仿真,并分析了仿真结果,在此基础上实现了干扰过程的可视化,动态地描述出了仿真时段内不同时刻干扰链路的变化情况.
一种深空探测器自主天文导航新方法及其可观测性分析
宁晓琳, 房建成
2005, 25(4): 286-292.
摘要:
天文导航是一种适用于深空探测器的完全自主的导航方法.与传统的直接利用天体观测信息进行滤波的方法不同,针对深空探测器,提出了一种首先利用天文观测信息通过几何解算得到一个初步的定位结果,再结合轨道动力学方程利用多模自适应(MM)滤波方法对初步结果进行再处理的自主天文导航新方法.仿真计算的结果表明,该方法可以明显提高导航定位精度,同时从可观测性和可观测度的角度,分析了应用该方法提高导航定位精度的原因和机理.
基于GPS的中、高轨道航天器定轨研究
刘海颖, 王惠南
2005, 25(4): 293-297.
摘要:
利用GPS确定空间航天器轨道,尤其是GPS在中、高空间航天器定轨中的应用.针对中、高轨道中可见星少及GPS信号微弱等问题,提出了有效的微弱信号检测算法,提高了GPS接收机的接收能力.同时提出了利用伪加速度测量和轨道约束进行定轨解算的新方法,使得在HEO (高偏心轨道)中利用两颗可见星可以解算定位解,对GEO (静止地球轨道)只用一颗星就可求解,仿真结果表明该方法具有很好的效果.
空间碎片环境与碰撞预警仿真系统设计
马志昊, 陈磊, 周伯昭
2005, 25(4): 298-303.
摘要:
在轨编目航天器数目已超过了9000,为了保证航天任务的顺利完成,必须对可能威胁到任务轨道的空间目标进行分析.文章首先对两行轨道根数和SGP4/SDP4轨道预报模型进行了分析,在此基础上建立了空间目标数据库及空间碎片环境与碰撞预警仿真和数据可视化系统.
基于解体事件的空间碎片轨道演化算法研究
龚松波, 徐敏强, 崔平远, 李爽
2005, 25(4): 304-308.
摘要:
针对航天器解体事件所生成的空间碎片的演化过程,进行了数学分析,确定了新生成的空间碎片的速度增量,在该增量作用下碎片轨道会发生变更,本文根据该增量得出了空间碎片在轨道变更后的轨道根数,分析了在大气阻力摄动作用下,空间碎片的数目和轨道分布的演化情况,给出了相关结果,结果表明此算法可行.
符合CCSDS标准的RS(255,223)码译码器的FPGA实现及其性能测试
石俊峰, 王宇, 孙辉先
2005, 25(4): 309-314.
摘要:
RS (Reed-Solomon)码是差错控制领域中一种性能优异的非二进制分组循环码,由于它具有很强的随机错误和突发错误的纠错能力,被CCSDS,NASA,ESA等空间组织接受,广泛应用于深空探测中.本文采用改进的Berlekamp算法,用FPGA实现了符合CCSDS标准的RS (255,223)码译码器;介绍了该译码器的实现流程、性能测试方法和基于PCI总线接口的测试平台;给出了测试结果,并且对理论上RS (255,223)译码器的误码性能与实际测试的误码率结果进行了比较和分析.验证结果证明该译码器能工作在400Mbps以上的码率,使用FPGA资源180000门,译码效果与理论上译码效果一致.
卫星软格式化同步器与资源卫星1号02星CCD数据移动窗相关技术研究
曹宇, 杨仁忠
2005, 25(4): 315-320.
摘要:
处理速度一直是软件帧同步的瓶颈所在,通过引入KMP和Rabin-Karp算法,寻找到一种高效的帧同步处理算法,提高了处理速度,最终设计完成了通用的卫星软件帧同步器,并进行了相关验证测试和分析,给出了分析比较结果.在分析中巴资源卫星1号02星数据格式的基础上,利用所设计的软件帧同步器和DirectX显示技术,实现了一套针对资源卫星双通道CCD传感器的全软件移动窗显示系统,并对该卫星数据的图像交叠等现象作了相应处理.这套软件帧同步器和移动窗显示系统可以作为开发卫星接收记录系统的重要组成部分.