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岁星四纪——回望木星大气探测50年
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作者 宋心仪 杨军 魏勇 《地球与行星物理论评(中英文)》 2025年第1期67-82,共16页
木星是太阳系中最大的行星,也是自转速度最快的行星.作为一颗气态巨行星,木星没有海陆分布、复杂地形等因素的影响,是研究大气动力学的天然试验场.木星的大气成分、大气环流、内部结构特征等都具有重要的科学意义.1973年12月4日,先驱者1... 木星是太阳系中最大的行星,也是自转速度最快的行星.作为一颗气态巨行星,木星没有海陆分布、复杂地形等因素的影响,是研究大气动力学的天然试验场.木星的大气成分、大气环流、内部结构特征等都具有重要的科学意义.1973年12月4日,先驱者10号飞掠木星,实现了人类第一次木星大气近距离探测.如今木星探测已经积累了50余年的经验,发射了10次木星任务:7次飞掠任务、伽利略号与朱诺号两次环绕任务、正在飞行途中的木星冰卫星探测任务.本文简要回顾了这10次探测任务及其取得的科学成果,重点关注木星的大气成分、波动和急流、大红斑、极地涡旋等方面取得的进展,并指出一些尚未解决的科学难题.我国计划于2030年左右发射天问四号,对木星系进行探测.回顾过去的木星探测任务,对于天问四号如何合理设计科学载荷、制定科学目标等具有一定的借鉴意义. 展开更多
关键词 木星探测 大气成分 大气动力 急流 大红斑 极地涡旋
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木星卫星欧罗巴或存惊人的厚冰
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《科技导报》 北大核心 2025年第2期9-9,共1页
2024年12月在美国地球物理联合会上的报告称,木星卫星欧罗巴的冰壳厚度为35 km,远比此前认为的要厚。在2022年飞越欧罗巴期间,美国国家航空航天局(NASA)的朱诺号宇宙飞船测量了其表面反射的光线,光谱的变化提供了关于冰层厚度的线索。... 2024年12月在美国地球物理联合会上的报告称,木星卫星欧罗巴的冰壳厚度为35 km,远比此前认为的要厚。在2022年飞越欧罗巴期间,美国国家航空航天局(NASA)的朱诺号宇宙飞船测量了其表面反射的光线,光谱的变化提供了关于冰层厚度的线索。研究人员指出,这层厚厚的冰壳降低了欧罗巴内部海洋通过冰层中的通道与表面连接的可能性,从而减少了孕育生命的化学反应的机会。冰壳的厚度也意味着NASA耗资50亿美元建造、2个月前发射的“欧罗巴号快船”携带的穿冰雷达可能难以观测到下方的海洋。 展开更多
关键词 木星卫星 表面反射 宇宙飞船 地球物理 冰壳 冰层厚度 化学反应
原文传递
木星“童年”时体形为现在两倍
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作者 李小玉 《疯狂英语(初中天地)》 2025年第8期38-39,共2页
木星是太阳系中最大的行星,但它曾经比现在大得多。这是真的吗?让我们来探索这一令人惊讶的发现。Jupiter is the oldest and largest planet in the solar system.If Earth were the size of a grape,Jupiter would be about as big as... 木星是太阳系中最大的行星,但它曾经比现在大得多。这是真的吗?让我们来探索这一令人惊讶的发现。Jupiter is the oldest and largest planet in the solar system.If Earth were the size of a grape,Jupiter would be about as big as a basketball.Now,a study has revealed that after the Sun and planets formed from a cloud of gas and dust called the solar nebula(太阳星云),Jupiter was twice as big as it is now. 展开更多
关键词 太阳星云 童年 体形 木星 太阳系 行星
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大尺度弯曲波和木星磁盘的波状结构 被引量:2
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作者 刘振兴 王水 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期1-12,共12页
本文提出,术星磁盘的波状结构可能是由木星等离子体片中存在的大尺度弯曲波引起的。从磁流体力学方程组出发,建立了一个自洽的稳态木星磁盘模式,在这个模式中包括了径向等离子体流和方位角方向的磁场。利用扰动的磁流体力学方程组,得出... 本文提出,术星磁盘的波状结构可能是由木星等离子体片中存在的大尺度弯曲波引起的。从磁流体力学方程组出发,建立了一个自洽的稳态木星磁盘模式,在这个模式中包括了径向等离子体流和方位角方向的磁场。利用扰动的磁流体力学方程组,得出了普遍的色散方程。在某些简化条件下解出了色散关系。结果表明,弯曲波是一种新型的耦合波,即Alfvèn波和旋转波(频率相当于木星的旋转角速度Ω_J)相耦合的新型波。这种波的特性与等离子体片的结构相关。根据这种波的特征函数,给出了木星磁盘波状结构的表达式,理论结果与根据探测数据得出的经验形式相符。 展开更多
关键词 弯曲波 磁盘 波状结构 木星
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木星“大红斑”的旋转浅水实验模拟研究 被引量:1
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作者 王振坡 王丽艳 刘书声 《天文学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期397-407,共11页
在具有自由表面的旋转抛物面浅水实验系统上进行了可重复的系列模拟实验 ,在旋转随动坐标系中拍摄的照片和功率谱分析表明 ,确有大尺度持续存在的涡旋、漂移与演化产生 .在一定条件下 ,呈现出一个自持的、长寿命的、沿与整体旋转方向相... 在具有自由表面的旋转抛物面浅水实验系统上进行了可重复的系列模拟实验 ,在旋转随动坐标系中拍摄的照片和功率谱分析表明 ,确有大尺度持续存在的涡旋、漂移与演化产生 .在一定条件下 ,呈现出一个自持的、长寿命的、沿与整体旋转方向相反方向漂移的反气旋孤立波涡旋 (Rossby孤立波涡旋 ) ,这就是木星“大红斑”的实验室模型 .实验结果证实 ,流体动力学不稳定主要来自于剪切和Coriolis力效应 ,由于远离平衡态的耗散系统的自组织 ,涌现出大尺度长寿命相干涡旋结构 .受多次实验的启发 ,从流体动力学基本方程出发 ,在一定的实验条件下提出一个半经验模型 ,近似求出了Rossby孤立波涡旋解 . 展开更多
关键词 木星 “大红斑” 旋转浅水 相干结构 剪切 CORIOLIS力 孤立波 流体动力学
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基于中国深空站的木星探测器开环测量试验 被引量:7
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作者 陈略 平劲松 +5 位作者 李文潇 韩松涛 刘庆 陈永强 张建辉 简念川 《深空探测学报》 2018年第4期382-386,共5页
中国深空网的建立用以支持我国正在实施的探月工程及后续火星、小行星、木星等探测任务。为验证中国深空网的跟踪测量能力,并获取行星无线电测量数据,基于中国深空站开展了对木星在轨探测器"朱诺号"(Juno)的跟踪测量试验与数... 中国深空网的建立用以支持我国正在实施的探月工程及后续火星、小行星、木星等探测任务。为验证中国深空网的跟踪测量能力,并获取行星无线电测量数据,基于中国深空站开展了对木星在轨探测器"朱诺号"(Juno)的跟踪测量试验与数据处理分析。在分析各种观测约束条件的基础上,首次实现了中国深空站在地—木距离上的深空探测器开环跟踪测量,通过VLBI数据采集记录终端原始探测器信号,经信号处理提取"朱诺号"探测器的主载波频率。采用傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、线性调频Z变化及信号本地重构相关的联合信号处理方法,"朱诺号"探测器主载波频率提取噪声水平在10μHz水平,有效验证了深空开环测量技术,为后续我国深空探测任务积累了有益经验。 展开更多
关键词 中国深空站 木星 朱诺号 开环测量 主载波频率
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伽利略卫星的平衡形状参数和潮汐耗散因子 被引量:1
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作者 张承志 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2001年第2期151-155,共5页
木星的四颗大卫星都是同步轨旋卫星,常被称为伽利略卫星.美国发射的伽利略飞船自1995年12月抵达木星系统后,近几年来对木星的四颗伽利略卫星进行了一系列的探测.利用飞船探测的最新资料作为约束条件,建立了伽利略卫星的一组... 木星的四颗大卫星都是同步轨旋卫星,常被称为伽利略卫星.美国发射的伽利略飞船自1995年12月抵达木星系统后,近几年来对木星的四颗伽利略卫星进行了一系列的探测.利用飞船探测的最新资料作为约束条件,建立了伽利略卫星的一组内部结构模型;然后按照同步轨旋卫星的形状理论公式计算了它们的平衡形状参数及潮汐耗散因子等. 展开更多
关键词 伽利略卫星 平衡形态参数 潮汐耗散因子 同步轨旋卫星 飞船 木星
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举世瞩目的“彗木之撞”——苏梅克—利维9彗星撞击木星 被引量:1
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作者 胡中为 阎林山 《自然杂志》 1995年第2期86-92,共7页
1994年7月16—22日,苏梅克—利维9号彗星分裂的20个碎块依次撞击木星,这是人类第一次事先给出预报的重大天文事件,举世瞩目。全世界的地面望远镜、机载望远镜、哈勃太空望远镜(HST)、尤里西斯(Ulysses)飞船作了空前规模的观测。首批发... 1994年7月16—22日,苏梅克—利维9号彗星分裂的20个碎块依次撞击木星,这是人类第一次事先给出预报的重大天文事件,举世瞩目。全世界的地面望远镜、机载望远镜、哈勃太空望远镜(HST)、尤里西斯(Ulysses)飞船作了空前规模的观测。首批发布的信息资料达33亿字节,大量图象显示丰富的撞击现象,木星上留下的疤斑持有一个多月,分析研究工作尚在进行中。 展开更多
关键词 彗星 木星 撞击 太阳系
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太阳系的最大行星——木星 被引量:1
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作者 胡中为 《科学》 北大核心 2013年第6期51-55,共5页
木星是太阳系中的最大“巨新星”。现已发现木星有67颗卫星和众多暗尘组成的环系。俨然是一个小规模太阳系。
关键词 木星 大气 内部结构 磁场和磁层 卫星环系 彗木撞击
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全球首个木星冰卫星探测任务分析 被引量:1
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作者 王帅 张扬眉 《国际太空》 2023年第6期5-11,共7页
2023年4月14日,欧洲航天局(ESA)的“木星冰卫星探索者”(JUICE)探测器搭乘阿里安-5(Ariane-5)运载火箭发射升空。JUICE任务将对木星及木星的3颗冰卫星——木卫三(Ganymede)、木卫四(Callisto)和木卫二(Europa)进行详尽观测,揭秘冰卫星... 2023年4月14日,欧洲航天局(ESA)的“木星冰卫星探索者”(JUICE)探测器搭乘阿里安-5(Ariane-5)运载火箭发射升空。JUICE任务将对木星及木星的3颗冰卫星——木卫三(Ganymede)、木卫四(Callisto)和木卫二(Europa)进行详尽观测,揭秘冰卫星的宜居性,探测木星系统的复杂环境,推进人类对外太阳系的探索。 展开更多
关键词 木卫二 木卫三 木卫四 欧洲航天局 卫星探测 宜居性 木星 ICE
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Shoemaker-Levy 9彗星撞击木星的流星物理学
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作者 胡中为 初一 +1 位作者 武银根 黄克谅 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期305-309,共5页
本文从流星物理学的基本方程出发,导出Shoemaker—Levy9慧星撞击木星时的速度、质量损失、电子线密度、能量释放率随高度的分布公式;采用合理的参数,作了一系列计算,并与观测资料比较,进行一些讨论.
关键词 慧星 木星 流星 撞击事件
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伽利略卫星的内部结构模型以及平衡形状参数
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作者 张承志 张鸿 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期38-45,共8页
木星的4颗大卫星都是同步轨旋卫星,常被称为伽利略卫星.美国发射的伽利略飞船自1995年12月抵达木星系统后,近几年来对木星的4颗伽利略卫星进行了一系列的探测.利用飞船探测的最新资料(参看表1)作为约束条件,建立了伽利... 木星的4颗大卫星都是同步轨旋卫星,常被称为伽利略卫星.美国发射的伽利略飞船自1995年12月抵达木星系统后,近几年来对木星的4颗伽利略卫星进行了一系列的探测.利用飞船探测的最新资料(参看表1)作为约束条件,建立了伽利略卫星的一组内部结构模型(参看表3~6);然后按照同步轨旋卫星的形状理论公式计算了它们的平衡形状参数(参看表7),以木卫一为例,其三轴椭球体的 3个油分别是 1830.73,1819.89和 1816.27 km;最后,将计算结果与已有的研究结果作了比较和讨论. 展开更多
关键词 同步轨旋卫星 内部结构模型 平衡形状参数 伽利略卫星 木星
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木星Io通量管中等离子体湍流及低频无线电波的激发和功率 被引量:1
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作者 刘振兴 《地球物理学报》 1983年第3期214-223,共10页
本文对木星极区(1000—6000公里)Io通量管中的等离子体湍流和低频无线电波的激发机制进行了理论分析,并对它们的能量密度作了数值估计。指出:在Io通量管中可能存在着两种主要的不稳定性,一是电流驱导不稳定,这种不稳定可以激发离子声湍... 本文对木星极区(1000—6000公里)Io通量管中的等离子体湍流和低频无线电波的激发机制进行了理论分析,并对它们的能量密度作了数值估计。指出:在Io通量管中可能存在着两种主要的不稳定性,一是电流驱导不稳定,这种不稳定可以激发离子声湍流,离子声湍流通过离子的非线性散射可以转化为哨声湍流。这两种湍流的能量密度大致相等,约为10^(-17)—10^(-16)焦耳/厘米^(3)。另外一种不稳定性是由于高能粒子沉降引起的束流不稳定,可以激发朗缪尔湍流和迴旋频率等离子体湍流,能量密度分别为10^(-17)焦耳/厘米^(3)和10^(-14)焦耳/厘米^(3)的量级。这两种湍流可转化为低频无线电波,最大的能通量可达10^(-22)—10^(-20)瓦/厘米^(2)·赫兹。 展开更多
关键词 低频无线电波 电流驱导不稳定 Io通量管
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木星大气中交替快速环流研究
14
作者 廖新浩 ZHANGKe-Ke 《天文学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期225-235,共11页
伽利略探测器对木星深部的大气测量,进一步增加了木星大气的平均带状交替快速环流是由其深部大气运动产生的可能性,由于木星高速自转,所以此带状流的基本动力学特征是地转流,即主要动力学平衡是科里奥利力和压力.基于近两维和非轴对称... 伽利略探测器对木星深部的大气测量,进一步增加了木星大气的平均带状交替快速环流是由其深部大气运动产生的可能性,由于木星高速自转,所以此带状流的基本动力学特征是地转流,即主要动力学平衡是科里奥利力和压力.基于近两维和非轴对称地转慢波的非线性相互作用,描述了一个新的带状交替快速环流的分析理论,并给出了地转波动的一个显函数关系分析表达式,以及它对应于弱非线性问题的首阶解.对考虑非线性效应的高阶解问题,推导出了一个运动方向交替的快速环流的分析表达式.也对该理论在木星和其他行星的大气动力学研究方面作了讨论. 展开更多
关键词 木星 太阳系 行星大气 非线性相互作用 大气测量 伽利略探测器
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木星“大红斑”模拟研究的进展
15
作者 王振坡 《天津城市建设学院学报》 CAS 2000年第4期256-260,266,共6页
介绍了“大红斑”问题的由来 ,着重阐述了实验模拟和计算机数值模拟的进展状况 ,进一步提出了下一阶段开展实验和数值模拟工作的设想 .
关键词 木星 “大红斑”问题 数值模拟 相干结构
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木星掩星的相对论效应
16
作者 覃一平 《云南天文台台刊》 CSCD 1993年第3期12-15,共4页
本文计算了木星掩星的相对论效应的数量级,同时讨论了利用木星掩星观测法检验广义相对论光线偏折效应的可能性。
关键词 相对论 掩星 木星 光线偏析
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木星磁场的形成与演变规律
17
作者 钟萃相 《科学技术创新》 2021年第9期32-35,共4页
现有的行星磁场理论认为木星具有与地磁场相似的内源磁场,木星磁场是由液态金属氢的搅动形成的。但这种假说未能解释木星磁场的许多奇异特性,特别是无法解释NASA Juno探测器发现的木星磁场随时间变化的特性。因此,关于木星磁场是内源磁... 现有的行星磁场理论认为木星具有与地磁场相似的内源磁场,木星磁场是由液态金属氢的搅动形成的。但这种假说未能解释木星磁场的许多奇异特性,特别是无法解释NASA Juno探测器发现的木星磁场随时间变化的特性。因此,关于木星磁场是内源磁场的假说难以置信。于是作者分析了木星的形成与演进过程及其内部结构与外部环境,找到了木星磁场的形成原因及其变化规律。 展开更多
关键词 木星 卫星 气旋 磁场 形成 变化
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中国VLBI观测网对木星低阶重力场解算的贡献 被引量:4
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作者 刘山洪 鄢建国 +1 位作者 叶茂 李斐 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期862-869,共8页
随着中国深空探测进程的不断推进,研究热点逐渐从月球、类地行星转向气态行星。木星探测任务中,探测器精密定轨软件的研制是探测初期模拟仿真以及任务实施期间无线电跟踪数据处理的重要工具,而其中涉及的木星重力场模型、自转定向模型... 随着中国深空探测进程的不断推进,研究热点逐渐从月球、类地行星转向气态行星。木星探测任务中,探测器精密定轨软件的研制是探测初期模拟仿真以及任务实施期间无线电跟踪数据处理的重要工具,而其中涉及的木星重力场模型、自转定向模型等相关参数的解算则是重要的科学问题。介绍了自研木星探测器精密定轨及动力学参数解算软件(Jupiter gravity recovery and analysis software,JUPGREAS),并与GEODYN-Ⅱ(geodetic parameter estimation and precision orbit determination system-Ⅱ)进行了对比验证。结果显示,轨道预报7 d的精度在10-4m量级;均使用高斯白噪声为1 mm/s的双程测速观测值进行精密定轨解算,两套软件之间的初轨改正量最大差异为1.84 m。基于JUPGREAS仿真处理了中国深空网和甚长基线干涉测量观测网(Chinese very long baseline interferometry network,CVN)跟踪的木星探测器数据,对甚长基线干涉测量时延和双程多普勒观测量中分别加上0.5 ns和0.5 mm/s的高斯白噪声,其定轨位置误差为0.822 m。结果还表明,相较于单纯使用多普勒数据,加入CVN跟踪的时延数据后,木星重力场带谐项系数解算精度有了明显提高。 展开更多
关键词 精密定轨 木星重力场 木星探测器精密定轨及动力学参数解算软件 甚长基线干涉测量
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木星辐射环境不确定性对总剂量风险的影响 被引量:4
19
作者 王建昭 张庆祥 +1 位作者 郑玉展 田岱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期118-126,共9页
以木星探测任务为背景,针对木星辐射带粒子能量高、通量大的强辐射特点,基于器件总剂量辐照试验数据、木星辐射带模型、太阳质子通量模型,将器件失效点剂量不确定性与辐射环境不确定性应用到总剂量设计中,可定量评估特定任务一定屏蔽下... 以木星探测任务为背景,针对木星辐射带粒子能量高、通量大的强辐射特点,基于器件总剂量辐照试验数据、木星辐射带模型、太阳质子通量模型,将器件失效点剂量不确定性与辐射环境不确定性应用到总剂量设计中,可定量评估特定任务一定屏蔽下的器件失效概率、辐射设计余量(RDM)的置信度及影响因素,可实现木星任务中器件指标、屏蔽厚度和失效概率之间的权衡和优化。首先,根据商业器件TL084辐照试验数据,发现其失效概率分布符合威布尔分布。对于10个木星半径的赤道面轨道,辐射带质子通量比太阳质子大3个数量级,随着屏蔽厚度的增加和任务期的减小,TL084器件所受剂量和失效概率减小。当屏蔽厚度为10 mm铝时,器件平均寿命小于2星期。另外,定义并考察了器件的失效速率,失效速率随屏蔽厚度的减小和在轨时间的增加而增加。对于传统的RDM为2的设计方法,1 mm铝屏蔽下对应的置信度为89%。 展开更多
关键词 木星 总剂量 不确定性
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利用人工神经网络快速计算木星系磁坐标 被引量:1
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作者 王建昭 马继楠 +5 位作者 贾晓宇 田岱 张庆祥 李衍存 朱安文 邱家稳 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期523-530,共8页
在木星辐射带研究中,从地理坐标向磁坐标的准确转换是建模基础.以往的建模中,磁壳参数L值的计算基于磁偶极场假设,该方法精确度较差.结合最新的高精度木星磁场模型JRM09,本文提出基于磁力线追踪法的木星磁坐标计算方法,并分析其合理性... 在木星辐射带研究中,从地理坐标向磁坐标的准确转换是建模基础.以往的建模中,磁壳参数L值的计算基于磁偶极场假设,该方法精确度较差.结合最新的高精度木星磁场模型JRM09,本文提出基于磁力线追踪法的木星磁坐标计算方法,并分析其合理性和必要性.要求精确度较高时,磁力线追踪法计算耗时很长.本文在磁力线追踪法的基础上进行改进,提出基于人工神经网络的磁坐标快速计算方法.该方法包括分类器和拟合器.分类器基于Adaboost算法的BP神经网络,用于预测某地理坐标是否在内磁层,如果在内磁层,则用拟合器计算L值.拟合器采用遗传算法优化BP神经网络.结果表明,分类器的分类错误率在3%以内,而拟合器的预测误差在7%以内.以Juno号一圈探测轨道为例,利用神经网络的磁坐标计算法比磁力线追踪计算法速度快3个数量级以上.基于人工神经网络的磁坐标快速计算方法可用于未来木星辐射带的研究. 展开更多
关键词 木星 辐射带 神经网络 磁壳参数
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