电离层F层动力学数值模拟

中、低纬电离层Ｆ层动力学的数值模拟通过研究等离子体的连续性方程和运动方程进行．等离子体的输运过程在电磁漂移的运动坐标系中运算．计及双级扩散、温度、中性风、电磁漂移等影响．假设地磁场为偶极子场．氧原子为主要成分．结果表明：在磁静日时，赤道异常现象仅在白天出现在磁扰日时，当在向电场足够大时，可引起沿场排列不均匀结构，在夜间也可以出现赤道异常现象．

低纬哨声与低纬电离层

总结武汉大学哨声组十多年来在我国低纬地区所得的研究结果,结合国内外低纬(尤其是电离层赤道异常区)哨声和低纬电离层的成果与动态,提出两个值得注意的研究方向:低纬哨声的传播机制和利用低纬哨声诊断低纬电离层。我们认为,低纬哨声的许多特殊的传播特征反映夜间低纬 F 层受动力学和不规则性的影响,尤其在磁暴期间最为明显。通过进一步的实验和理论研究,有可能在上述的两个研究方向上有所突破。

磁暴对低纬电离层和低纬哨声的影响

总结在低纬（包括赤道异常区）地区多年观测到的磁暴期间哨声的出现特征和其他有别于磁静日的特征，联系低纬液间Ｆ层在磁暴期间出电离层垂直漂移运动特征，用数值模拟计算在磁暴期间出增强的东西向电场时的低纬Ｆ层液间动力学特征，同时用全解计算夜间动力学特征，同时全波解计算液间怕波束在电离层底部的透射与反身特性。较好地解释了磁暴期间出的多跳扩展哨声现象。

一次日食电离层效应模拟研究

用120°E经度链附近台站电离层垂测资料和一个二维低纬电离层理论模式探讨1995年10月24日日食电离层效应．在日食条件下只考虑日食区计算太阳EUV辐射减少．模式结果显示：（1）日食期间较低高度电离层光食效应显著，电子浓度跟随食分迅速变化，在食甚后浓度减少达到最大。较高高度电离层对日食响应延迟.（2）低纬地区日食日f_0.F_2比控制日低，而h_mF_2比控制日高．在低纬度地区日食带来的影响相对较大·（3）赤道附近h_mF_2食甚后有一突变，出现日食F_1.5层。（4）食甚后海口纬度附近F层受日食影响持久，而f_0F_2在赤道附近出现第2次下降．最后对低纬日食电离层效应的动力学因素进行了初步的讨论．

电容层析成像中传感器的有限元建模分析与设计

用有限元法探讨了１２电极电容层析成像系统中传感器子系统的计算机辅助设计（ＣＡＤ）问题，并研究了图象重建的情况．以系统性能参数作为传感器各种几何参数的函数的形式给出了设计结果．从电容测量和图象重建的角度出发。

多电极电容传感器的参数优化设计

将电容层析成像中多电极电容传感器的参数设计作为一个以均匀敏感度为目标 ,并受电容测量技术及制造工艺水平限制的有约束条件的最优化问题处理 .提出了用正交设计法对传感器进行计算机辅助设计 ,可以方便、快速地找到一组最优参数 ,能够较好地克服以前的设计方法所需计算量大的缺点 .实验结果表明 ,该设计方法具有较强的实用性 .

敏感场在电容层析成像中的分析与处理

本文通过对两相流体电容层析成像中的敏感场的分析与研究，指出了旧算法中对不同的流体分布采用同一加权因子是造成管道中心处成像精度低的原因，提出了针对不同流型采用不同加权因子的迭代算法．计算机模拟的结果表明，经过改进以后的算法对各种相浓度分布的成像结果都有明显的改善。

电容层析成像的电场分布与反演

通过分析等势线及电容敏感场分布 ,深入探讨了电容层析成像电场分布的“软场”特性及导致反演问题非线性、不适定的机理 .提出一个基于三层B P神经网络的图像重建算法 .网络的输入是预处理过的电容矢量 ,输出直接对应到空间图像 .实验结果表明 ,该算法成像速度快且精度高 。

甚低频电磁波变态低电离层的数值模拟

利用由波对电离层加热的模型和适合于夜间低电离层的离子化学模型构成的综合模型，对甚低频波射入低电离层时变态电离层的程度受中性成分参数变化及低电离层离子化学反应参数的影响进行了模拟计算．计算结果表明，中性成分的浓度与温度及电离层离子化学反应参数密切地影响着加热的效果．

一个低纬电离层理论模式

建立一个改进的低纬F层时变理论模式．采用沿磁力线分布的固定网格点，利用算子分裂方法求解离子连续性和动量方程，给出O＋、N2＋、O2＋和NO＋密度随纬度、高度变化的二维分布．对太阳活动高年的春分季节东亚区赤道异常日变化进行的模拟计算，较好地再现了赤道异常的典型特征．计算结果也表明HWM90模式给出的低纬夜间风速可能偏大；东亚区垂直漂移速度可能比美洲区的要小．

磁纬20°以下地区哨声多台宽带定向观测及其初步结果

武汉大学哨声组与日本名古屋大学空电研究所合作于1988年1月在我国南方进行了哨声多台宽带定向测量。利用近两年研制的宽带数字化频率追踪定向分析系统,首次获得了磁纬20°以下地区哨声波出口区与偏振状态的实验结果。初步分析发现,在湛江附近(磁纬约10°N)存在一个比较稳定的哨声路径出口区,三台同时接收到的哨声大多从这同一出口区透射出来;有时存在两个出口区,一个仍位于湛江附近,另一个位于桂林和武昌之间;沿两条不同路径传播的同源哨声具有几乎相同的色散。本文所做的非导管射线追踪计算能比较满意地解释定向实验结果。另外,此次观测中还发现一些新的有意义的现象,如记录到近百例两跳、三跳及五跳回波等,这在低纬地区是非常少见的。

12 电极电容层析成像的敏感场仿真研究

本文介绍了以１２电极电容传感器为基础的层析成像方法，着重研究了用ＦＥＭ进行敏感场和电极对电容的计算机仿真，给出了电极对电容的数字解表示式，讨论了负敏感场的处理方法。

基于分组 BP 神经网络的两相流电容层析技术

本文分析了两相流电容层析技术中目前存在的问题，研究了基于分组ＢＰ网络的成像方法，提出了成像的网络模型及其实现步骤。实验结果表明，该方法能够快速和较高精度地重建出两相流体的断层图象。

1995年10月24日日食电离层效应的模式化研究

利用一个二维低纬电离层理论模式模拟1995年10月24日日全食条件下东亚低纬电离层演变，探索低纬日食期间电离层效应．模式计算结果显示：日食期间日食区电离层电子与离子光致电离产生率减少使得E-F1区电离层光食效应显著，而较高部份电离层对日食影响的响应延迟．此次日食过程中EUV辐射通量和垂直漂移变化对低纬F区电离层电子浓度影响明显，而电子温度下降对低纬f0F2影响甚微．

基于恒模直线阵的系统敏感性研究

以恒模直线阵为对象 ,研究了智能天线系统存在瞄准误差、阵元位置误差、阵元失效等误差情况下对恒模直线阵干扰抑制能力等系统性能的影响。仿真结果表明 ,瞄准方向误差和阵元失效对恒模直线阵的影响较小 ,而对阵元位置误差敏感性稍高。但与传统的波束形成器相比 ,恒模直线阵中信号恢复对阵列结构的非理想性并不敏感。

中性风对夜间低纬电离层参量的影响

利用一个改进的二维低纬电离层理论模式研究夜间中性风对低纬电离层多量的作用．模式计算结果表明：夜间中性风对低纬F层的影响与纬度、地方时有关．夜间低纬F层峰值电子浓度和峰高及其随时间的变化受中性风的影响与传统观点有所差异．低纬F层参量不只依赖于中性风的方向、强度，还与中性风场空间分布及时间变化率有关．中性风对低纬F层的影响值得重新认识．

电容层析技术中BP网络图象重建研究

介绍了电容层析技术的基本原理，研究了基于ＢＰ网络的电容层析成像方法，提出了成像的网络模型及其实现步骤，并给出了实验结果。结果表明该方法能够快速和较高精度地重建断层图象。

一种用于电容层析成象三相流重建的神经网络算法

在对 B- P网络激励函数作出修改的基础上 ,提出了充分利用 ECT系统的测量数据对气 /油 /水三相流进行成象的方法 .该图象重建算法具有概念简单 ,易于实施 ,成象速度快 。

有限元在电容层析中的应用研究

讨论了有限元在电容层析成像中的应用原理和结果，介绍了一套基于１２电极电容传感器进行图像重建的电容层析成像的仿真软件包，该软件包是利用可视化编程语言ＰＶＷＡＶＥ在ＳＧＩ图形工作站上开发的．利用该软件包可以深入分析电容敏感场和流体模型数据的变化，从而为改进图像重建算法和设计最佳电容传感器几何参数提供了有力依据，最后对电容层析成像的特性进行了研究．

中性风和垂直漂移对低纬F区电离层影响初析

利用二维低纬电离层一等离子体层时变理论模式，模拟太阳活动高年春分条件下垂直漂移和中性风强度改变对低纬Ｆ区电离层参量的影响．模式在所考察的磁子午面内求解等离子体输运方程，给出离子浓度和速度随纬度、高度、地方时的变化．模式计算结果显示，调整垂直漂移和中性风强度对低纬Ｆ区电离层电子浓度的影响与电离层所处碰纬、垂直漂移和中性风作用时段等有关，呈现出一些新特点．结果对分析不同条件下垂直漂移和中性风对低纬Ｆ区电离层影响具有一定的指导意义．