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2005年  第25卷  第6期

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论文
行星际激波传播至1AU的渡越时间预测
高原, 冯学尚
2005, 25(6): 495-503. doi: 10.11728/cjss2005.06.495
摘要(2332) PDF 2425KB(1071)
摘要:
考虑了激波爆发源角宽度、能量、驱动时间、激波速度及其与背景太阳风之间的相互作用,利用流体力学扰动方程建立起一个激波扰动传播模型,用于研究激波从太阳传播到地球轨道附近(1 AU处)所需要的时间(渡越时间)问题.为印证扰动传播模型的适用性,利用1979-1989年间的27个激波事件,以及1997年2月到2000年1月间的68个激波事件,对激波到达地球轨道附近的渡越时间进行了预测,并将结果与STOA和ISPM预报模型结果进行了比较.实验表明,该模型在所有95个事件中,渡越时间相对误差小于10%的事件数占总事件数的25.26%;相对误差小于20%的占总事件数的50.53%;相对误差小于30%的占总事件的65.26%.
不同上边界条件下的极区电离层数值模拟
刘顺林, 张北辰, 刘瑞源, 徐中华
2005, 25(6): 504-509. doi: 10.11728/cjss2005.06.504
摘要(2541) PDF 1758KB(1296)
摘要:
利用一维自洽的极区电离层模型,研究了沿磁力线方向不同电离层-磁层耦合条件下极区电离层的响应.此模型在110-610km的电离层空间区域内,综合求解描述极区电离层的连续性方程、动量方程和能量方程,以得到电离层数值解.研究发现,上边界条件在200 km以上的高度能显著地影响电离层参量的形态.较高的O+上行速度对应较低的F层峰值和较高的电子温度.不同边界O+上行速度对应的温度高度剖面完全不同.200km以上电子温度高度剖面不但由来自磁层的热流通量所控制,同时还受到场向O+速度的影响.对利用电离层模型研究电离层内部物理过程提出了建议.
Time-Dependent Simulation of Electrical Field Configuration and Optical Emission of Sprite Halo
吴明亮, 徐寄遥
2005, 25(6): 510-515. doi: 10.11728/cjss2005.06.510
摘要(1967) PDF 2024KB(1513)
摘要:
用时变的2-D准静电场模型,研究了由雷暴放电产生的静电场在中间层-低电离层的空间结构、时延、持续时间、向下传播的速度以及静电场引起的大气电离和光辐射.研究表明,由静电场引起的氮分子第一个正波段光辐射的时空特征与观测到的"闪晕"时空特征基本一致.
武汉上空惯性重力波活动
刘迎杰, 易帆
2005, 25(6): 516-521. doi: 10.11728/cjss2005.06.516
摘要(2367) PDF 1729KB(1281)
摘要:
利用武汉中心气象台(30.5°N,114.4°E)无线电探空仪在2001年1月到2003年12月之间的观测数据,研究了武汉上空1-9km和14-25km高度范围内惯性重力波参数的变化特征.数据分析结果表明,重力波活动存在明显的季节变化,冬季较频繁,夏季活动较弱,与急流强度的季节变化一致,这意味着重力波的激发与背景风密切相关.矢端曲线分析显示1-9km范围内能量向上传播和向下传播的波的比例大致相同,而14-25km范围内绝大部分波能量向上传播,这与最大急流强度的高度相对应;进一步分析表明,夏天14-25km范围内波几乎全向上传播,而冬天则有相当一部分波向下传播,这可能是反射引起的.重力波的本征频率集中在1-3倍的惯性频率之间,水平波长约数百公里;1-9 km范围内垂直波长集中在3-3.5 km,14-25 km高度内则集中在4.5-5.5 km.
武汉上空中层顶大气重力波活动的钠层荧光激光雷达观测研究
宋娟, 程学武, 杨国韬, 常歧海, 龚顺生
2005, 25(6): 522-528. doi: 10.11728/cjss2005.06.522
摘要(2549) PDF 2342KB(879)
摘要:
从中国科学院武汉物理与数学研究所钠荧光激光雷达自1999年至今的观测数据中选取了分布于全年26天的数据进行重力波活动的分析研究.统计结果表明,武汉中层顶区的重力波活动非常频繁:26天总观测时间累计约为185.5 h,总共观测到124个重力波活动,平均发生频度为每小时0.7个波,且波的出现频度与地方时有一定关系.这些波的垂直波长主要分布在3-7km,垂直相速主要位于0.1-0.5 m/s.与国外报道的结果相比较,波长数值与分布较为一致,但相速明显较低.武汉中层顶区重力波活动的另一特点是多波过程很频繁,多、单波过程的出现比例约为3:2.利用钠层相对密度扰动时空图方法,给出了武汉中层顶区重力波传播和破碎现象的典型结果.还利用单色波模型对部分钠层数据进行了单色波相关参数的提取.
中国中部低层大气行星波无线电探空仪的观测研究
鲁娴, 张绍东
2005, 25(6): 529-535. doi: 10.11728/cjss2005.06.529
摘要(2595) PDF 2473KB(1258)
摘要:
通过分析武汉、宜昌和恩施气象局无线电探空仪2001-2003年的观测数据,研究了中国中部地区对流层和低平流层中行星波的特性.通过Lomb-Scargle(L-S)的周期图方法发现了周期为准16天和周期为准10天的谱分量占据着主导地位.观察发现,较大振幅的行星波振荡主要集中在5-15 km之间.准16天行星波沿纬圈向西传播,对应的纬圈波数大约为2,水平波长约为17 324.8 km,传播相速度约为-12.5 m·s-1(东向为正),通过计算准16天行星波在10 km以下相位随高度的改变可以得到其垂直波长大约为25-30 km,而在对波层顶附近其相位几乎没有发生改变,呈现出静态波特性.准10天行星波沿纬圈向东传播,对应的纬圈波数大约为4,水平波长约为8627.3 km,传播相速度约为10.0 m·s-1,垂直波长约为22-40 km.
地磁场与电离层异常现象及其与地震的关系
丁鉴海, 索玉成, 余素荣
2005, 25(6): 536-542. doi: 10.11728/cjss2005.06.536
摘要(2774) PDF 2025KB(1977)
摘要:
利用中国地磁台网与电离层台站资料,总结了大地震前出现的地磁低点位移、地磁日变异常及电离层f0F2(F2层临界频率)异常现象.对比研究了1997年11月8日玛尼7.5级与2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前磁场与电离层异常分布及特征.结果显示,两次巨大地震前磁场与电离层短临异常时空分布特征有较好的一致性,震中周围出现日变异常、拉萨台出现电离层f0F2明显异常;震前约1个月出现地磁低点位移,其突变分界线通过震中地区.
BBO单晶生长过程中气相包裹体形成的实时观察研究
潘秀宏, 金蔚青, 洪勇
2005, 25(6): 543-546. doi: 10.11728/cjss2005.06.543
摘要(2214) PDF 1127KB(1381)
摘要:
BBO单晶生长过程中包裹体的出现是影响晶体质量及制约晶体尺寸的一个重要因素.利用高温休伦微分干涉显微技术,实时观察了BBO助溶剂法生长过程中出现的气相包裹体的形成过程.结果表明,包裹体产生于完美晶体内部,并趋向于分布在界面附近,单晶生长过程中台阶的发展将有助于制约气相包裹体的形成和分布.
单个航天器对Walker星座中多卫星的近距离接近
王威, 黄文德, 付晓锋, 张敬
2005, 25(6): 547-551. doi: 10.11728/cjss2005.06.547
摘要(2408) PDF 1255KB(1611)
摘要:
通过设计航天器轨道,可使航天器发射入轨后无需机动即实现对Walker星座中非共轨的多颗卫星的快速、近距离接近.给出了该轨道的搜索方法以及基于星座特性的代换法,并给出了仿真示例.
伞状天线旋转关节运动功能的可靠性分析
胡太彬, 陈建军, 张建国, 李小平
2005, 25(6): 552-557. doi: 10.11728/cjss2005.06.552
摘要(2315) PDF 1723KB(1406)
摘要:
针对某星载伞状天线展开机构中的旋转关节,分析指出了其运动功能可靠性中包含了两个并联的功能函数:即矩的功能函数和功的功能函数;利用随机函数的矩法和可靠性分析中的一次二阶矩法,分别对天线展开过程中的起始阶段、展开阶段和网面产生预紧力阶段,构建了按矩的功能函数和按功的功能函数对应的可靠性计算表达式;通过实例计算获得了天线展开机构运动功能的可靠性指标随展开角度的变化结果.
一种轮控卫星姿态机动变结构控制器
贺东雷, 曹喜滨
2005, 25(6): 558-563. doi: 10.11728/cjss2005.06.558
摘要(2269) PDF 1415KB(1379)
摘要:
针对小卫星3轴反作用轮姿态控制系统的非线性特性,应用误差四元数来描述姿态运动,将星体大角度姿态机动问题转化为误差四元数的调节问题.利用误差四元数和误差角速度建立滑动模态,并基于Lyapunov定理推导出一种姿态机动的引入角加速度负反馈的变结构控制律.仿真结果表明,该控制律能够提高收敛速度,降低机动过程中角速度的超调量和对起始力矩的要求.同时,在模型参数不确定和有外干扰的情况下该控制律也具有全局稳定性和鲁棒性.
双臂空间机器人系统运动规划的双向逼近方法
郭益深, 陈力
2005, 25(6): 565-568. doi: 10.11728/cjss2005.06.565
摘要(2057) PDF 1265KB(1602)
摘要:
基于双向逼近方法,讨论了载体位置与姿态均不受控制的双臂空间机器人系统的运动规划问题.该方法以系统动量和动量矩守恒关系为基础,建立了控制系统设计所需系统状态方程;并通过对系统状态方程应用双向逼近方法,获得了机械臂关节角的控制输入方程,从而达到对载体姿态及机械臂关节角的双重控制效果.该方法的优点是减少了载体姿态控制燃料的消耗,有效地延长了空间机器人系统的使用寿命.系统数值仿真证明了该方法的有效性.

期刊介绍

ISSN 0254-6124       CN 11-1783/V

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