关于X射线脉冲星自主导航的位置观测方程

在X射线脉冲星自主导航(XNAV)中,位置观测方程表达了X光子到达航天器的时刻(TOA)和航天器位置的关系.具体讨论时,一般用TOA和"时间基准"的差值代替TOA,用太阳系质心系中的位置矢量表示航天器的位置."时间基准"可以取X光子到达太阳系质心(SSB)的真实时间,也可以取X光子到达SSB的"等效时间".讨论了基于这两种时间基准的位置观测方程,给出了时间精度为0.1 ns的位置观测方程,分析了其中各项的物理意义.

X射线脉冲星导航中脉冲轮廓的频偏和时延算法

观测轮廓与标准轮廓的频率偏差和时间延迟是X射线脉冲星导航的两个观测量,讨论其计算方法并提出如下改进意见:①对探测器的最小分辨时间作进一步的时间细分,在每一个小的时间间隔内接收的光子数可以假设满足二项分布,再对观测轮廓叠加可以求得更高精度的频偏;②将实际观测轮廓分为理想轮廓及其偏差两部分,而TOA是指理想轮廓与标准轮廓的时延,Sala等人提出的用相关函数求TOA方法仅对理想轮廓成立;③如果实际轮廓在测量过程中形状不变,则偏差产生的TOA估计误差为一常数。在此基础上提出实际观测轮廓的TOA估计方法,其计算精度小于探测器的最小分辨率。

基于理论地震图方法的波导结构对地下核爆炸Lg波传播特性研究

基于频率-波数域算法的理论地震波形图方法,可以数值模拟频率达到10Hz、震中距达1000km的区域理论地震波形图.该算法适用于计算大量分层地壳结构中激发的导波——Lg波.本文在前苏联东哈萨克斯坦地下核试验场至我国乌鲁木齐台站间的地球介质速度模型中,引入速度梯度结构、速度扰动分布的薄叠加层结构、降低Q值结构以及速度扰动与Q值变化的综合结构来模拟实际地壳波导结构,较好地模拟出东哈萨克斯坦地下核爆炸地震在乌鲁木齐台站记录的宽频带地震波形图,模拟出完整的Lg波序列,该序列符合Lg波能量分布特征,且能够解释Lg波波尾的特征.结果表明,Lg波的形状和峰值结构均依赖于地壳的不同波导结构.

大学排名再思考

尽管为人所诟病,大学排名仍有其社会背景和实际需求,也是中国实行改革开放和市场经济的产物。只有健全大学排名的评价指标和评价体系,注重高校的专业排名,才能促进高等教育适应时代发展的需要。

X射线脉冲星导航与相对论天体物理

介绍国内外正在研究中的X射线脉冲星自主导航的基本原理,及其与相对论天体物理的关系.

基于X射线脉冲星的“夸父A”卫星自主导航和轨道控制

讨论X射线脉冲星导航技术应用于"夸父A"卫星的可行性。在"夸父A"卫星上搭载X射线探测器接收3颗脉冲星的脉冲信号,通过测量信号到达卫星和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量,可以确定卫星的3维位置和3维速度。根据卫星状态与目标轨道的偏差采用小推力方法可以对卫星进行轨道控制。本文对此进行了数值模拟,并给出了相应的分析。结果表明利用X射线脉冲星导航,在现有的技术下就可以将"夸父A"卫星控制在日地系第一平动点halo轨道的附近。

基于面波数据的地下核爆炸的全元素矩张量反演方法

区域分层介质模型下,可以将地震波场描述为矩张量各分量作为权重的基本格林函数的线性组合,利用该理论地震波场可以反演实际天然地震或地下核爆炸的震源机制,反演结果中不同震源机制成分的比重,可以用来识别地下核爆炸,该系统方法越来越受到关注。给出了基于广义反射-透射系数方法的水平分层介质模型的地震波场正演公式,并对基于该公式的单台反演结果的准确性、稳定性、可靠性进行了理论分析,为利用该公式对实际地下核爆炸进行反演提供了理论基础,该方法对利用区域少量甚至是单站记录数据检测、识别地下核爆炸具有重要参考意义。

利用全元素矩张量反演方法识别地下核爆炸

将震源矩张量中的各分量作为权重因子,利用基本Green函数的线性组合可以对地震波场进行描述,本文利用水平分层模型下的广义反射-透射系数方法的地震波场正演公式,反演了苏联东哈萨克斯坦地下核试验场的7次地下核爆炸、3次震中位置相近的天然地震的震源矩张量,反演结果表明地下核爆炸震源明显含有爆炸源成分,同时包含双力偶成分(DC)和线性偶极补偿源成分(CLVD),且CLVD成分比重大,CLVD的存在可用层裂机制来解释;天然地震震源矩张量的反演结果表明,DC源为主要成分,符合剪切位错震源模式。

用人工智能神经网络方法提高宇宙线事例分析的效率

讨论了人工智能神经网络方法在分析宇宙射线数据中的应用．用蒙特卡洛方法随机产生了１４个宇宙线事例，并输入到我们的程序中，其中１２个做训练样品，两个做最终检验．结果显示，事例认证百分之百正确．虽然本文中用的机制很简单，但结果非常满意．

X射线脉冲星的波形及其对光子接收的影响

建立了X射线脉冲星的X射线传播模型,在狭义相对论框架下研究了X射线脉冲星的波形及其对光子接收的影响。计算表明:脉冲星发出的X射线位于螺旋形的波带内,波带各处的厚度不同;波带上各同相点与脉冲星的距离不相等,不同倾角处的探测器接收到的脉冲的时长不相同。

带有电荷与磁荷的直线加速动态黑洞的熵

带有电荷与磁荷的一类直线加速黑洞视界表面各点的温度不相同 .采用薄膜模型计算出每点的熵密度进而得到总熵与视界面积成正比的结论 .

X射线脉冲星自主导航的脉冲轮廓和联合观测方程

现在通用的X射线脉冲星导航的3维观测方程,是以3颗脉冲星发射的脉冲到达航天器和太阳系质心的时间偏差为观测量建立起来的.在实际测量过程中,这个观测量是通过比较航天器探测到的脉冲观测轮廓与相应脉冲星的标准轮廓得到的,而在累积观测轮廓的同时也得到了观测轮廓的周期,因此根据Doppler速度测量方程,就能够确定航天器的速度矢量.本文首先导出Doppler速度测量方程,提出在观测轮廓的积累过程中考虑航天器的速度和加速度,得到的观测轮廓的周期不同于标准轮廓.这样,将探测3颗脉冲星得到的观测轮廓与相应的标准轮廓进行比较时,可以同时获得脉冲到达航天器和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量,从而确定航天器的3维位置和3维速度.由于信息量增加一倍,6维观测方程比现行观测方程更为精确和完整.

一般球对称带电蒸发黑洞的温度

从视界附近的Klein Gordon方程出发 ,准确地定出了一般球对称带电蒸发黑洞的Hawking温度和辐射谱 ,同时计算出事件视界方程 .所得结果与用零曲面方程得到的结果一致 .

亚波长浮雕光栅的衍射和抗反射及增透研究

研究了亚波长光栅的衍射对抗反射和增强透射性能的影响。理论分析表明,如果要达到抗反射和增强透射的双重效果,需要避免衍射引起的横向波导损耗,光栅周期要足够小;而如果只需要达到抗反射效果,可利用光栅衍射形成横向波导共振降低反射效率,此时光栅周期不需要很小。利用严格耦合波理论对周期、占空比及凹槽深度等结构参数进行优化。采用激光干涉光刻法制作了周期为290 nm的一维浮雕光栅,并测试其透射及反射光谱,结果表明这种结构在大角度范围内对可见光波段有明显的抗反射效果,但是只有波长在非衍射区才具有透射增强效果,而在衍射区透射降低。该研究实验和理论分析相一致,研究结果为根据应用要求合理选择光栅周期、降低制备工艺提供了清晰的物理图像和参考。

X射线脉冲星导航研究的若干问题

X射线脉冲星导航(X-ray pulsar-based NAVigation,XNAV)是继惯性导航、天文导航、卫星导航之后的一种新型导航技术,由于它可以为大气层外的任意航天器提供自主导航能力且具有诸多优势,近年来受到国内外研究者的极大重视和深入研究。XNAV的研究内容包括相对论框架下的大尺度时空基准和导航模型、X射线脉冲星辐射机制和观测特性、X射线探测器的探测能力和X光子谱的信号处理、动态航天器导航方法和数据处理程序等多个领域,目前已经取得一些阶段性成果。在概述XNAV主要研究内容的基础上,对国内外相关文献中一些存在争议或者没有形成共识的问题提出了看法,对下一步需要解决的问题提出了建议,希望对我国XNAV的工程研究有所裨益。

基于N-Λ型原子系统的1→N型分束器

分析N-Λ型原子系统的原子极化率,结果表明即使在全共振条件下,EIT效应并不一定产生,介质对信号场的色散和吸收关系与所有场的复拉比频率有关。信号场传播方程的解析分析表明,此系统可以把一束光分成不同频率的N束光,并且其强度和相位是可控的。暗态极化子分析表明它还可以用作1→N量子分束器,产生多体纠缠态。