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基于残差与均方根误差联合筛选的流星雷达风场反演优化方法
1
作者 马铮 谢文超 +1 位作者 龚韵 张绍东 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期486-495,共10页
流星雷达是一种重要的地基无线电探测设备,能基于流星尾迹的散射信号反演中层顶区域的水平风信息,在全球中高层大气动力学研究中发挥着重要作用.全天空最小二乘法是当前广泛应用于流星雷达回波信号反演风场的经典算法,但该方法对流星回... 流星雷达是一种重要的地基无线电探测设备,能基于流星尾迹的散射信号反演中层顶区域的水平风信息,在全球中高层大气动力学研究中发挥着重要作用.全天空最小二乘法是当前广泛应用于流星雷达回波信号反演风场的经典算法,但该方法对流星回波信号的数量与质量较为敏感,个别异常回波信号可能导致风场反演误差显著增加,因此亟需对原始回波信号进行筛选与剔除.传统的筛选方法主要以残差筛选为主,通过迭代运算剔除残差过大的回波信号,但在迭代次数过多或阈值设定较为严格时,可能会过度剔除有效信号,尤其在回波数量有限的情况下,难以保障风场反演结果的稳定性与可靠性.为此,本文提出一种基于残差与均方根误差联合筛选的优化策略.该方法首先放宽残差筛选阈值且不再进行迭代运算,以保留更多流星回波信号,然后通过均方根误差检验评估整体数据质量,确保最终风场反演数据的可靠性.利用武汉大学在银川地区部署的流星雷达进行实验验证,结果表明联合筛选策略不仅能够有效剔除异常数据,还能保持更多的流星回波数据量,使风场解算更加稳定和可靠.本研究为流星雷达风场反演的回波数据筛选提供了一种切实可行的优化方案,可作为流星风场反演中有效流星回波数据筛选环节的重要参考. 展开更多
关键词 流星雷达 风场反演 筛选与优化 残差 均方根误差
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基于机器学习的瑞利激光雷达数据分类方法
2
作者 陈谷茜 钟凯 +4 位作者 吴同 张献中 李欣岐 徐德刚 姚建铨 《光子学报》 北大核心 2025年第11期154-167,共14页
在瑞利激光雷达探测中层大气数据处理中,需要准确高效筛除大气环境等因素造成的大量无效数据,否则会对大气参数反演造成严重影响,针对该问题提出基于机器学习的瑞利激光雷达数据分类方法。根据瑞利激光雷达探测中层大气数据类型,建立一... 在瑞利激光雷达探测中层大气数据处理中,需要准确高效筛除大气环境等因素造成的大量无效数据,否则会对大气参数反演造成严重影响,针对该问题提出基于机器学习的瑞利激光雷达数据分类方法。根据瑞利激光雷达探测中层大气数据类型,建立一种自适应调节学习率的多层前馈神经网络模型,实现多场景下95%以上的数据分类准确率,为瑞利激光雷达数据处理提供一种低成本、高效且准确的异常数据筛除工具。在模型验证层面,提出类支撑特征映射方法,解析神经网络模型的类判别特征分布规律,构建了基于特征可视化的模型可解释性验证框架,通过逐层反向相乘得到类支撑特征曲线。分析结果表明,模型对瑞利激光雷达探测数据的分类具有合理性和可靠性,同时神经网络模型在更多场景具有应用潜力。 展开更多
关键词 激光雷达 大气探测 机器学习 数据分类 数据筛选
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基于最优估计法的瑞利激光雷达反演大气温度不确定度
3
作者 张潇剑 张献中 +5 位作者 李欣岐 吴同 钟凯 闫召爱 徐德刚 姚建铨 《空间科学学报》 北大核心 2025年第4期995-1006,共12页
最优估计法(OEM)作为一种新型的反演方法,在激光雷达探测大气环境参数中具有重要应用价值.为了表征基于OEM方法的瑞利激光雷达反演大气温度结果的可靠性,本文推导了OEM不确定度公式,明确了OEM反演结果的不确定度来源,利用瑞利激光雷达... 最优估计法(OEM)作为一种新型的反演方法,在激光雷达探测大气环境参数中具有重要应用价值.为了表征基于OEM方法的瑞利激光雷达反演大气温度结果的可靠性,本文推导了OEM不确定度公式,明确了OEM反演结果的不确定度来源,利用瑞利激光雷达方程模拟回波光子数廓线,计算了相应的中层大气温度和不确定度,得到在OEM反演过程中的主要不确定度来源,即参考压强不确定度和噪声不确定度.利用蒙特卡罗方法(MCM)建立OEM不确定度验证框架,对不同不确定度来源产生的不确定度数值进行了验证,结果表明两种不同方法计算的不确定度数值在海拔85 km以下一致性良好,证明OEM不确定度计算数值的准确性.此外,基于OEM方法对瑞利激光雷达的实测数据进行反演,并完成了不确定度分析,为OEM方法在激光雷达大气环境探测领域的推广使用提供了依据. 展开更多
关键词 瑞利激光雷达 最优估计法 不确定度 大气温度 蒙特卡罗方法
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基于中频雷达天线贡献值参数的降噪新方法
4
作者 邹展卓 王黎明 +5 位作者 韦峻峰 唐仲才 宋晓远 朱金鹏 陈金松 李娜 《空间科学学报》 北大核心 2025年第3期820-828,共9页
全相关分析法(Full Correlation Analysis,FCA)是常用的中频雷达(Medium Frequency Radar,MF Radar)风场反演算法,但其对噪声较为敏感,对噪声的有效处理可以帮助提升FCA方法在MF雷达风场反演中的准确性.目前,MF雷达广泛采用的多项式拟... 全相关分析法(Full Correlation Analysis,FCA)是常用的中频雷达(Medium Frequency Radar,MF Radar)风场反演算法,但其对噪声较为敏感,对噪声的有效处理可以帮助提升FCA方法在MF雷达风场反演中的准确性.目前,MF雷达广泛采用的多项式拟合降噪法在不同噪声环境下的处理能力不一致,导致MF雷达所能观测到的有效风场数据变少,制约了MF雷达在MLT区域风场观测的应用前景.因此,寻找一类对噪声强度不敏感的降噪方法是提高MF雷达大气风场反演有效性的一条新思路.本文首次将天线贡献值参数引入MF雷达,提出了以天线贡献值参数为评价标准的MF-AH算法,对MF雷达接收信号生成的相关函数进行有效降噪处理.将该算法与现有成熟雷达的多项式拟合方法相比,通过模型数据和实测数据验证,MF-AH算法在低信噪比条件下将纬向风速和经向风速的误差降低了约20%.同时,该算法摒弃了以噪声为核心评价指标的限制,显著提升了风场数据的有效性和丰富性. 展开更多
关键词 中频雷达 全相关分析法 风场反演 降噪 天线贡献值参数
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临近空间星光掩星探测技术中的观星序列智能规划策略
5
作者 颜旭 王鼎杰 +3 位作者 张洪波 李辰冉 汤国建 包为民 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第S1期488-496,共9页
星光掩星作为一种利用恒星光谱反演临近空间大气痕量成分的技术,对于全球气候变化和临近空间环境监测具有重要意义。该技术的核心原理主要是当星光穿过地球大气层时,大气中的痕量成分会在特定波段选择性地吸收恒星辐射,从而形成特征吸... 星光掩星作为一种利用恒星光谱反演临近空间大气痕量成分的技术,对于全球气候变化和临近空间环境监测具有重要意义。该技术的核心原理主要是当星光穿过地球大气层时,大气中的痕量成分会在特定波段选择性地吸收恒星辐射,从而形成特征吸收谱线。通过对这些谱线的强度与线型等参数进行定量分析与反演计算,即可精确重构出大气痕量成分的垂直廓线。然而,受限于掩星事件的短时离散性以及观测方位窗口、载荷机动时间等约束,相邻目标切换常面临时序冲突,航天器无法观测所有可行掩星事件。因此,如何在多重约束下权衡地理覆盖范围、恒星信噪比与光谱特性,成为制约掩星探测性能的关键优化难题。因此,提出一种面向临近空间星光掩星探测技术的观星序列智能规划策略。首先,构建了星光掩星的简化几何模型,描述了掩星事件中恒星与卫星之间的几何约束关系,并给出掩星观测星库中的恒星分布与光谱类型;接着,推导了星光掩星观测时掩星切点位置与恒星相对于卫星的方位模型,分析了掩星几何事件类型对于大气痕量成分反演精度的影响;然后,提出一种综合考虑地理覆盖性、恒星观测质量与恒星光谱特性的多目标优化模型,能够满足各种星光掩星观测科学任务;最后,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)生成帕累托前沿上的候选掩星观星序列规划集,使用TOPSIS算法选择最优观星序列。结果表明,在本文给出的星光掩星观测科学任务下,与一般观星序列相比,优化观星序列可将北极与南极地区的掩星切点数分别提升6.3%和17.1%。同时,视星等在1~2.5 Mv的亮星目标数提高24.6%,红外与紫外波段恒星数分别增加18.2%和16.1%。该新颖高效的智能规划策略能够有效支持未来复杂的星光掩星探测临近空间任务,对提升航天器掩星载荷的综合效能具有重要的理论价值和应用前景。 展开更多
关键词 恒星光谱 星光掩星 观星序列 智能规划 航天器
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2023年西北地区临近空间火箭探测数据分析评估
6
作者 何阳 陈泰龙 黄江平 《空间科学学报》 北大核心 2025年第4期1007-1015,共9页
气象火箭是一种获取临近空间大气环境垂直分布精细结构的重要原位探测手段,其探测结果具有比地基和天基遥感探测更高的精度,客观评估其数据质量是各部门有效使用该探测数据的重要前提.利用2023年冬季在西北地区进行的一次气象火箭探测,... 气象火箭是一种获取临近空间大气环境垂直分布精细结构的重要原位探测手段,其探测结果具有比地基和天基遥感探测更高的精度,客观评估其数据质量是各部门有效使用该探测数据的重要前提.利用2023年冬季在西北地区进行的一次气象火箭探测,获取了20~60 km高度区间内的气温、风场、密度和气压数据,对热敏电阻测得的温度进行了偏差修正,并将探测结果与遥感探测、经验预报模式以及再分析资料等数据进行了比对评估.结果表明:火箭探测风场结果与再分析数据吻合得较好,并且能够更加准确地描述对应区域的精细大气环境;火箭实测气温偏差在40 km以上逐渐凸显,主要偏差项为电流加热项、温度滞后项以及气动加热项,修正后的气温与参考数据吻合性较好,不同来源的气温数据主要差异是平流层顶气温拐点出现的高度不同;气压和密度结果的偏差随着高度的上升而增加.分析认为,本次火箭的探测数据质量较好,精度较高,通过对数据的分析评估验证了大气要素反演数学模型有效可靠. 展开更多
关键词 临近空间 气象火箭 测温修正 多源资料
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光稀释效应对O_(2)近红外气辉星载测风的影响
7
作者 李昊天 李发泉 +3 位作者 李娟 王后茂 武魁军 何微微 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期160-169,共10页
利用星载光谱成像干涉仪测量O_(2)(a^(1)Δ^(g))日辉的多普勒频移信息是目前实现全球临近空间大气风场探测的先进技术手段,观测谱线O 19 P 18(7772.030 cm^(-1))的多普勒频移,可以在40~80 km的空间区域进行高精度和高灵敏度的风速测量,... 利用星载光谱成像干涉仪测量O_(2)(a^(1)Δ^(g))日辉的多普勒频移信息是目前实现全球临近空间大气风场探测的先进技术手段,观测谱线O 19 P 18(7772.030 cm^(-1))的多普勒频移,可以在40~80 km的空间区域进行高精度和高灵敏度的风速测量,然而其探测精度受大气散射的具体影响尚不明晰。文章旨在分析光稀释效应对临近空间大气风场探测的影响,并对其引起的测风误差进行定量评估。首先介绍了O_(2)(a^(1)Δ^(g))光谱和大气散射的光谱特性。采用最新的HITRAN光谱参数、光化学反应速率常数以及大气模型计算得到O_(2)(a^(1)Δ^(g))不同反应机制的贡献。结合光化学反应速率计算得到O_(2)(a^(1)Δ^(g))的体辐射率,并分析了太阳天顶角对体辐射率分布的影响,基于爱因斯坦系数和谱线强度分别计算得到O_(2)(a^(1)Δ^(g))在不同温度和自吸收效应条件下的光谱辐射模型,并分析了不同地理气象因素对大气散射光谱造成的影响。其次,介绍了临边观测多普勒非对称空间外差光谱仪(DASH)的测量技术原理,描述了如何去除大气散射分量以生成纯净的气辉干涉图,基于DASH仪器概念对获取干涉图像的正演过程进行了阐释。再次,针对反演问题引入了“剥洋葱算法”,在考虑自吸收效应和光稀释效应影响的情况下,消除了目标层上方大气层贡献,解决了干涉图像中目标层信息的提取问题。最后,通过误差分析得到了大气风场探测精度廓线及其随地理气象因素影响的变化规律,证明光稀释效应的存在降低了干涉图对比度并增加了测量噪声,这对临边观测权重和有效信噪比产生了不利影响。研究表明,在45~80 km的切线高度范围内,测风精度受大气散射的影响较小,其误差约为2~3 m·s^(-1);而在45 km以下,测风精度受光稀释效应的影响随海拔高度的降低而急剧增大,且受地表反照率、气溶胶和云量等因素的影响而显著升高,在同时考虑三种因素影响的情况下,其探测下限最低约为40 km。 展开更多
关键词 临近空间 光稀释效应 测量精度 大气风场 光学仪器
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全固态OPO激光雷达及其对大气金属层的探测研究
8
作者 杜丽芳 肖春雷 +10 位作者 郑浩然 程学武 郭继鑫 吴方 李发泉 焦菁 房硕 林兆祥 荀宇畅 陈志善 杨国韬 《大气与环境光学学报》 2025年第3期299-311,共13页
本文介绍了基于光参量振荡(OPO)及光参量放大(OPA)技术研制的全固态OPO激光雷达系统,及其在大气金属成分探测上的应用。该激光雷达具备发射激光能量高(可达100 mJ)、线宽窄(小于200 MHz)、光斑均匀性好的优点,显著提升了激光雷达探测大... 本文介绍了基于光参量振荡(OPO)及光参量放大(OPA)技术研制的全固态OPO激光雷达系统,及其在大气金属成分探测上的应用。该激光雷达具备发射激光能量高(可达100 mJ)、线宽窄(小于200 MHz)、光斑均匀性好的优点,显著提升了激光雷达探测大气金属层的灵敏度,其金属离子灵敏度可达0.02 cm^(-3)(空间分辨率1 km,时间分辨率1 h)。在北京和漠河等地的实验中,该激光雷达成功获取了钙原子和钙离子的整夜演化数据,并探测到高达300 km的钙离子层。这些结果表明:相较于传统的染料激光技术,全固态激光雷达有高灵敏、高分辨的优点,探测到的一系列新现象有望促进空间物理新过程新机制的发现。此外,本文还探讨了该技术在激光雷达探测领域的进一步应用潜力。 展开更多
关键词 大气金属层 激光雷达 光参量振荡及放大技术 钙原子和钙离子层
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面向空间探测应用的550 GHz频段砷化镓薄膜集成混频器技术
9
作者 丁江乔 陈思佳 朱皓天 《空间科学学报》 北大核心 2025年第6期1580-1587,共8页
太赫兹固态肖特基谐波混频技术是空间天文、行星、大气探测的重要手段,显然研究太赫兹单片集成谐波混频器具有重要意义.本文克服了传统混合集成方法(即将分立的肖特基二极管与石英匹配电路胶接而成)存在的装配难、热效应不平衡、可靠性... 太赫兹固态肖特基谐波混频技术是空间天文、行星、大气探测的重要手段,显然研究太赫兹单片集成谐波混频器具有重要意义.本文克服了传统混合集成方法(即将分立的肖特基二极管与石英匹配电路胶接而成)存在的装配难、热效应不平衡、可靠性差等系列问题,基于全自主国产砷化镓流片工艺线,完成了550 GHz频段单片集成谐波混频器的研制与验证.二极管设计方面,建立精确的肖特基变阻管非线性和3D模型;匹配电路方面,采用典型的减高波导、高低阻抗悬置微带线(实现RF与LO信号的隔离)、矩形探针等结构,结合场路分析方法,实现最简化匹配电路设计;整体电路含二极管对集成在3μm厚的GaAs(Gallium Arsenide)薄膜上,并通过两侧的梁氏引线实现与腔体的固定安装.测试结果表明:混频器模块在548~572 GHz单边带变频损耗优于13.4 dB,并基于此结果实现了设计的反馈仿真研究. 展开更多
关键词 太赫兹 单片集成 谐波混频器 肖特基二极管 砷化镓 (GaAs) 薄膜
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恒星掩星方法在大气氧气密度探测中的应用与进展
10
作者 李政 吴小成 +1 位作者 胡雄 闫召爱 《空间科学学报》 北大核心 2025年第5期1358-1375,共18页
临近空间大气氧气密度是研究地球大气结构、热力学特性和空间天气过程的关键参数,对研究大气建模预报、空间目标轨道预测等具有重要科学和应用价值.然而,传统探测手段在垂直分辨率、全球覆盖和长期监测方面存在局限.恒星掩星技术作为一... 临近空间大气氧气密度是研究地球大气结构、热力学特性和空间天气过程的关键参数,对研究大气建模预报、空间目标轨道预测等具有重要科学和应用价值.然而,传统探测手段在垂直分辨率、全球覆盖和长期监测方面存在局限.恒星掩星技术作为一种被动遥感方法,通过分析日光或星光穿过大气时的吸收特征,为氧气密度探测提供了解决方案.该技术已发展出140~160 nm紫外舒曼龙格吸收带与760 nm红外A吸收带的双波段探测体系.其紫外吸收带凭借强吸收特性适用于130 km以上高层大气探测,而红外A波段通过高分辨率光谱分析实现了10~85 km范围内氧气密度、温度及气压的同步反演.然而,温度敏感性、星源信号强度等挑战仍需突破.本文首次系统比较了紫外与红外波段在氧气探测中的互补优势,分析了从OAO-2到GOLD等多代载荷的技术演进,并对未来发展方向进行了展望.该综述不仅为大气遥感研究提供了技术参考,还揭示了双波段协同探测潜力,为下一代大气探测任务的设计指明方向. 展开更多
关键词 恒星掩星 氧气密度 大气遥感 临近空间
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非对称空间外差干涉仪标定技术
11
作者 朱光逸 朱亚军 +3 位作者 王天才 袁韦 刘伟军 徐寄遥 《空间科学学报》 北大核心 2025年第6期1542-1551,共10页
中高层大气风场探测对于大气模型构建、卫星轨道预测、通信导航保障和空间天气灾害预测具有重要的科学和应用价值.光学干涉仪获取气辉辐射的多普勒频移是大气风场遥感最重要的方法之一.标定光学干涉仪的测风性能对于确保探测精确度有重... 中高层大气风场探测对于大气模型构建、卫星轨道预测、通信导航保障和空间天气灾害预测具有重要的科学和应用价值.光学干涉仪获取气辉辐射的多普勒频移是大气风场遥感最重要的方法之一.标定光学干涉仪的测风性能对于确保探测精确度有重要意义.通过研究非对称空间外差干涉仪的测风原理,提出测风敏感系数的概念,为仪器标定提供理论依据.设计并实施了两种典型的标定系统,用以对非对称空间外差干涉仪进行测风标定实验.结合标定过程与结果对这两种标定系统的不确定度以及适用性进行综合评估.声光移频测风标定系统具有优于±1 m·s^(–1)的不确定度,并且结构紧凑、易于集成,可作为传递标准,用于地面测风网络的内部校准,反射转盘式测风标定系统具有广泛的光源适用性.该结果可为测风光学干涉仪的实验室和常规现场标定提供参考. 展开更多
关键词 非对称空间外差干涉仪 中高层大气风场 被动光学探测 标定技术
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利用OI135.6nm夜气辉辐射探测电离层峰值电子密度及电子总含量的研究 被引量：12
12
作者 江芳 毛田 +3 位作者 李小银 付利平 王咏梅 余涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3679-3687,共9页
测量夜间135.6nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要... 测量夜间135.6nm大气气辉辐射强度是目前有效的电离层探测方式之一,我国即将在风云三号卫星上搭载仪器,利用该波段夜气辉辐射测量来反演电子总含量(本文所指电子总含量表示卫星高度以下大气柱的电子含量)及峰值电子密度,因此非常有必要开展相关的气辉发光模型及反演研究.在介绍氧原子135.6nm波段夜气辉激发机制基础上,考虑辐射在传输过程中受到大气氧原子的散射及氧气分子的吸收,采用迭代法求解包含多次散射及大气吸收衰减的辐射传输方程,得到该波段的体发射率,最终通过考虑包含辐射传输的路径积分计算得到135.6nm气辉辐射强度值.对结果的分析表明:该气辉模型能较好地描述体发射率随高度的分布特征,计算得到的135.6nm夜气辉辐射强度在不同时空及太阳活动的分布与相应条件下峰值电子密度(NmF2)及电子总含量(TEC)的分布基本一致.相同的时空及太阳活动输入条件下,模式计算的135.6nm夜气辉辐射强度与国外同类模式结果的值平均偏差约为3%.文中最后介绍了通过135.6nm夜气辉的辐射强度探测来反演电离层峰值电子密度NmF2及电子总含量TEC的反演方法. 展开更多
关键词 夜气辉 电子总含量 峰值电子密度 辐射传输 辐射强度
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风云二号F星太阳X射线探测器在轨探测初步成果 被引量：5
13
作者 韦飞 张效信 +4 位作者 张斌全 李嘉巍 梁金宝 冷双 张萍 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3812-3821,共10页
风云二号系列卫星以自旋稳定方式工作于地球静止轨道,太阳X射线探测器是该系列卫星的重要有效载荷,监测太阳耀斑爆发过程,并对太阳质子事件等灾害性的空间天气事件进行预警.卫星自旋一周,该探测器完成一次全日面观测,记录太阳X射线的能... 风云二号系列卫星以自旋稳定方式工作于地球静止轨道,太阳X射线探测器是该系列卫星的重要有效载荷,监测太阳耀斑爆发过程,并对太阳质子事件等灾害性的空间天气事件进行预警.卫星自旋一周,该探测器完成一次全日面观测,记录太阳X射线的能谱与流量.2012年初,太阳活动进入第24周峰年,风云二号卫星太阳X射线探测器的在轨运行取得了良好的观测结果.相比于过去的太阳X射线探测器,风云二号F星的太阳X射线探测器应用了硅漂移探测(Silicon Drift Detector,SDD)技术,对GEO轨道海量的高能带电粒子采取了有效的屏蔽措施,可以对更"软"的X射线进行观测,能谱分辨率本领达到国际先进水平,对太阳耀斑的量化定级精度更高,在轨初步观测结果表明,精确的能谱探测能力可提高太阳质子事件预警能力,能道响应的时间特性比过去的探测数据更准确地反映了太阳耀斑的加热过程和带电粒子加速特性.本文介绍了风云二号F星太阳X射线探测器的设计及其发射前的标定试验结果,并且对发射后在轨运行获得的初步探测成果进行分析和讨论. 展开更多
关键词 风云二号 太阳X射线 探测器 耀斑
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基于经验正交分析法的暴时热层大气密度时空分布规律 被引量：4
14
作者 刘舒莳 龚建村 +2 位作者 刘四清 苗娟 李勰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3236-3245,共10页
本文选取2002--2006年期间的36个强磁暴为研究对象，对CHAMP卫星加速度仪反演的实测大气密度进行经验正交分解，研究暴时热层大气密度的纬度分布特征，以及大气密度与ap指数、Dst指数的关系．结果表明，大气密度的纬度分布与季节相关，... 本文选取2002--2006年期间的36个强磁暴为研究对象，对CHAMP卫星加速度仪反演的实测大气密度进行经验正交分解，研究暴时热层大气密度的纬度分布特征，以及大气密度与ap指数、Dst指数的关系．结果表明，大气密度的纬度分布与季节相关，夏季半球的密度大于冬季半球，春秋季节南北半球的大气密度几乎对称分布；春秋季节白天大气密度在低纬地区呈现出赤道密度异常结构，在中高纬地区密度随纬度增加而减小，夜间则呈现抛物线的形状，赤道附近密度值最小．大气密度的纬度分布特征在若干天内具有良好的稳定性，发生时间相近的磁暴事件，纬度分布曲线非常相似，并且暴前与暴时的纬度分布变化不大．相关性分析表明，大气密度滞后ap指数2～6h，相对Dst指数平均提前0～1h，对磁暴的响应速度在日照区比在阴影区快，大气密度与ap指数、Dst指数具有较好的相关性． 展开更多
关键词 热层大气密度 磁暴 CHAMP卫星 经验正交分析
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彩虹-Ⅲ型无人机航空磁测系统应用示范效果评述 被引量：9
15
作者 崔志强 李飞 胥值礼 《物探化探计算技术》 CAS 2019年第6期787-797,共11页
近年来,自主研发的彩虹-Ⅲ型无人机航空磁测系统已完成3个地区的应用示范,系统地集成与改进、过程操作与实践、质量与流程控制得到进一步完善,三维航迹规划技术的应用一定程度上弥补了系统在较复杂地形区的超低空飞行能力,提高了航磁数... 近年来,自主研发的彩虹-Ⅲ型无人机航空磁测系统已完成3个地区的应用示范,系统地集成与改进、过程操作与实践、质量与流程控制得到进一步完善,三维航迹规划技术的应用一定程度上弥补了系统在较复杂地形区的超低空飞行能力,提高了航磁数据质量。系统梳理各示范区的主要数据质量指标,对测量数据的可靠性、准确性及系统的优缺点进行了论述,应用示范成果为该系统的广泛推广与应用积淀了技术基础和丰富经验。 展开更多
关键词 无人机航空磁测系统 彩虹-Ⅲ 测量能力 三维航迹规划 应用效果
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中高层大气探测技术的研究进展 被引量：17
16
作者 张晓芳 严卫 《气象科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期457-463,共7页
探测技术的发展和探测仪器的研制是中高层大气研究的重要方面,利用单一的探测技术无法完成这个相当宽的高度范围大气状态参量的测量,需要采用多种探测手段综合得出这一区域的大气结构。本文结合国际上中高层大气探测技术的发展,主要从... 探测技术的发展和探测仪器的研制是中高层大气研究的重要方面,利用单一的探测技术无法完成这个相当宽的高度范围大气状态参量的测量,需要采用多种探测手段综合得出这一区域的大气结构。本文结合国际上中高层大气探测技术的发展,主要从雷达的地基遥感,高层大气探测卫星的探测及无线电掩星技术,大气参数的气球、火箭、飞船探测方面回顾了我国近几年间的研究进展。 展开更多
关键词 中高层大气探测 地基遥感 空基遥感 掩星探测 神舟飞船探测
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实践四号卫星高能质子重离子探测器探测数据初步分析 被引量：3
17
作者 王世金 叶宗海 +5 位作者 朱光武 梁金宝 沈思忠 黄红锦 翟应应 张微 《航天器工程》 1995年第3期1-7,12,共8页
在简要介绍卫星和探测仪器之后,着重介绍内外辐射带高能质子重离子通量、能谱等初步的和较为直观的部分处理结果。
关键词 实践四号卫星 空间高能质子 探测 内外辐射带
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极区中层惯性重力波的VHF雷达观测 被引量：7
18
作者 张绍东 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第2期156-163,共8页
本文采用ＳＯＵＳＹＶＨＦ雷达１９８７年６月在挪威Ａｎｄｏｐｖａ（６９°Ｎ，１０°Ｅ）的观测数据，研究中层惯性重力波的传播特征．几个周期为数小时的准单色波例子，在垂直方向上有确定的相位移动，表明它们是惯性内重力... 本文采用ＳＯＵＳＹＶＨＦ雷达１９８７年６月在挪威Ａｎｄｏｐｖａ（６９°Ｎ，１０°Ｅ）的观测数据，研究中层惯性重力波的传播特征．几个周期为数小时的准单色波例子，在垂直方向上有确定的相位移动，表明它们是惯性内重力波．通过分析波相关的流体速度东向和北向分量的变化，获得水平传播矢量的大小和方向，它们与中层高度上典型的观测值一致．同时还观察到三个等相面上行的惯性重力波，其速度偏振椭圆是逆时针旋转的．波相关的扰动速度为１５－４０ｍ／ｓ，说明在中层存在强烈的向下的能量传输．估算出它的运动学参量，周期为数小时，垂直相速度在０．ｌ—０．６ｍ／ｓ之间，垂直波长约为６．０ｋｍ． 展开更多
关键词 惯性重力波 水平波矢量 雷达 探测
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北京上空中层顶区域重力波参数关系的激光雷达研究 被引量：2
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作者 龚少华 刘正宽 +5 位作者 关塞 焦菁 沈振江 羊大力 孙书娟 陈春霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1134-1140,共7页
基于子午工程项目北京钠激光雷达的长期观测数据(2010年4月到2011年9月),采用Yang等人(2008)的重力波参数提取方法,提取了在253个夜晚2 208 h的有效观测时间里出现的162个钠层单色重力波的垂直波长、周期、幅度值和幅度增长因子参数值... 基于子午工程项目北京钠激光雷达的长期观测数据(2010年4月到2011年9月),采用Yang等人(2008)的重力波参数提取方法,提取了在253个夜晚2 208 h的有效观测时间里出现的162个钠层单色重力波的垂直波长、周期、幅度值和幅度增长因子参数值。统计分析显示激光雷达所观测到的中层顶区域重力波具有系统性的参数关系,λz=0.226T0.530ob、KE=6.66×10-10k-3.091z和KE=8.97×10-6×f-1.696ob。这些实验观测结果验证了Gardner(1994)扩散滤波理论的结果,但同时发现仅认为波致涡流扩散是重力波衰减的主要途径是不完全正确的,其它因素引起的衰减在重力波的饱和和耗散机制中也起到了重要作用。 展开更多
关键词 大气重力波 参数关系 Na激光雷达
原文传递
基于瑞利激光雷达对格尔木地区中间层逆温层特征分析 被引量：4
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作者 乔帅 潘蔚琳 +2 位作者 班超 陈磊 鱼艇 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-92,共9页
利用MARMOT (Middle Atmosphere Remote Mobile Observatory in Tibet)激光雷达对2014年7月至12月格尔木(36.25°N, 94.54°E)上空的中间层逆温层MIL(Mesosphere Inversion Layer)事件进行研究分析.格尔木MIL现象的发生频率为53... 利用MARMOT (Middle Atmosphere Remote Mobile Observatory in Tibet)激光雷达对2014年7月至12月格尔木(36.25°N, 94.54°E)上空的中间层逆温层MIL(Mesosphere Inversion Layer)事件进行研究分析.格尔木MIL现象的发生频率为53.8%,其中冬季(12月)发生频率最高,达76%;秋季(9—10月)较高,为60%;夏季(7-8月)发生频率较低,为29%. 2014年7月至12月观测到的MIL逆温幅度主要分布在5～20K,平均逆温幅度为15.9 K.秋季逆温层底部高度较高,主要分布在77～84 km,冬季和夏季逆温层底部高度较低,主要分布在64～74 km.逆温层底部高度平均为75.1km.逆温层的平均宽度为8.7 km,由夏季到冬季呈递增趋势. 展开更多
关键词 激光雷达 中间层 逆温层
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