期刊文献+
共找到18篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
改进YOLOv5的闪电哨声波轻量化自动检测模型
1
作者 路超 泽仁志玛 +4 位作者 杨德贺 孙晓英 吕访贤 冉子霖 申旭辉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期458-473,共16页
提出一种改进YOLOv5(You-Only-Look-Once version 5)检测模型YOLOv5-Upgraded.为了更快定位真实边框,该模型将损失函数CIoU (Complete IoU)替换为SIoU(Scylla IoU);同时为了避免网络训练过程中梯度消失、梯度爆炸以及神经元坏死等现象,... 提出一种改进YOLOv5(You-Only-Look-Once version 5)检测模型YOLOv5-Upgraded.为了更快定位真实边框,该模型将损失函数CIoU (Complete IoU)替换为SIoU(Scylla IoU);同时为了避免网络训练过程中梯度消失、梯度爆炸以及神经元坏死等现象,将激活函数SiLU(Sigmoid-weighted Linear Unit)替换为具有更好梯度流的Mish;在主干网络中插入注意力(Coordinate Attention, CA)机制,帮助模型更精准地识别闪电哨声波,大大降低了漏检率.基于张衡一号感应磁力仪(Search Coil Magnetometer, SCM)数据,以2.4 s时间窗口截取数据,经带通滤波、短时傅里叶变换得到1126张时频图数据集,再经图像增强操作扩充至7882张,其中7091张作为训练集, 791张作为测试集.实验结果表明,基于改进YOLOv5的模型平均精度均值为99.09%,召回率为96.20%,与YOLOv5s相比,分别提升了2.75%和5.07%,与基于时频图的YOLOv3模型相比,平均精度均值和召回率则分别提高了5.89%和9.62%.基于智能语音的LSTM (Long Short Term Memory Networks)闪电哨声波识别模型大小为82.89 MB, YOLOv5-Upgraded仅为13.78 MB,约节省83.38%的内存资源.研究表明改进后的轻量化模型大大降低了闪电哨声波的漏检现象,在测试集中取得了较好结果,并且其轻量化特征易于部署到卫星设备,极大地提高了星载识别的可能性. 展开更多
关键词 张衡一号卫星 闪电哨声波 YOLOv5 轻量化 自动检测
下载PDF
张衡一号电磁卫星在轨情况及主要的科学成果 被引量:5
2
作者 泽仁志玛 刘大鹏 +19 位作者 孙晓英 杨艳艳 赵庶凡 颜蕊 张振霞 黄河 杨德贺 王婕 楚伟 王桥 许嵩 胡云鹏 林剑 谭巧 黄建平 鲁恒新 郭峰 周娜 李文静 申旭辉 《地球与行星物理论评(中英文)》 2023年第4期455-465,共11页
张衡一号电磁卫星是中国地震立体观测体系的天基观测平台,其科学目标是获取全球电磁场、电离层等离子体、高能粒子数据,对中国及其周边开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪,弥补地面观测的不足,探索地震监测预测新途径.张衡一号电磁... 张衡一号电磁卫星是中国地震立体观测体系的天基观测平台,其科学目标是获取全球电磁场、电离层等离子体、高能粒子数据,对中国及其周边开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪,弥补地面观测的不足,探索地震监测预测新途径.张衡一号电磁卫星系列的第一颗试验卫星于2018年2月成功发射,现已在轨稳定运行4年多;第二颗同类电磁卫星将于2023年6月左右发射.在轨测试、交叉定标工作表明张衡一号电磁卫星具备良好数据质量.在科学产出方面,张衡一号卫星全球地磁场参考模型是全球地磁场参考模型(IGRF)构建一个多世纪以来,唯一由中国科学家牵头且唯一采用中国数据制作的全球地磁场参考模型;基于张衡一号的电离层电子密度3D模型很好地重现了电离层结构特征;张衡一号电磁卫星在地震等自然灾害、空间天气事件监测方面显示出了良好的响应能力;在圈层耦合机理方面,关于地震电磁波跨圈层传播全波计算方法能够计算出岩石圈-电离层波导及电离层中的电磁场变化,证实了张衡一号卫星电磁场载荷探测地震低频电磁异常的能力.张衡一号卫星能够反映岩石圈的地震、甚低频发射站、岩石圈磁异常、大气层的闪电等活动.科学研究结果表明张衡一号电磁卫星与其它观测结果一致,具备良好的数据质量,将为地球物理、空间物理等相关领域持续提供数据支撑. 展开更多
关键词 张衡一号 电磁卫星 在轨状态 数据质量 地球物理场模型 地震空间电磁异常 空间天气事件 岩石圈-大气层-电离层耦合机理
下载PDF
张衡一号卫星探测的赤道附近电场分布及其与电离层分布的关系
3
作者 何宏玮 王秀英 +3 位作者 赵国存 杨德贺 王桥 黄建平 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期821-832,共12页
利用张衡一号卫星搭载的电场探测仪(Electric Field Detector,EFD)获得的VLF频段2019年电场功率谱数据,研究赤道附近区域近东西向电场的背景分布、季节变化以及与电离层背景的关系。结果表明:白天电场背景在赤道及其附近随季节呈不同波... 利用张衡一号卫星搭载的电场探测仪(Electric Field Detector,EFD)获得的VLF频段2019年电场功率谱数据,研究赤道附近区域近东西向电场的背景分布、季节变化以及与电离层背景的关系。结果表明:白天电场背景在赤道及其附近随季节呈不同波形结构,以3波、4波为主;夜间电场背景规律性稍差,仍呈随季节变化的经向波形结构分布特征;白天电场背景与电离层背景的季节变化呈高度正相关性,春秋季为峰值;夜间电场背景的季节变化特征是夏冬季峰值,与夜间电离层背景整体上呈负相关性。VLF电场功率谱观测数据与电离层观测数据在较大和较小空间尺度上的统计特征上都具有一致性。EFD载荷为电离层相关科学问题的研究及应用提供了一个可以使用的电场观测数据集。 展开更多
关键词 张衡一号卫星 空间电场探测 电场功率谱 电场时空变化 电子密度分布
下载PDF
基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测算法的研究进展 被引量:5
4
作者 袁静 王桥 +5 位作者 张学民 杨德贺 王志国 张乐 申旭辉 泽仁志玛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1471-1495,共25页
闪电哨声波作为探索空间物理环境的重要媒介,淹没在海量的电磁卫星数据中.近年来随着计算机视觉和深度学习等人工智能技术的发展,从电磁卫星的存档数据中自动检测闪电哨声波的算法取得了一定的效果.本文对近年来闪电哨声波智能检测算法... 闪电哨声波作为探索空间物理环境的重要媒介,淹没在海量的电磁卫星数据中.近年来随着计算机视觉和深度学习等人工智能技术的发展,从电磁卫星的存档数据中自动检测闪电哨声波的算法取得了一定的效果.本文对近年来闪电哨声波智能检测算法的文献进行了整理和总结.首先,阐述闪电哨声波在电磁卫星数据中呈现的时频特征和类型;然后,介绍了闪电哨声波智能检测算法的流程并从闪电哨声波的特征提取、分类和定位三个方面对主要的智能检测算法进行归纳、总结和评述;其次,简述了闪电哨声波智能检测模型的评价指标;接着,在张衡一号(ZH-1)卫星的磁场数据上对三种典型的闪电哨声波智能检测算法进行复现,并对三种算法的优缺点进行了较深入的分析;最后,对基于电磁卫星的闪电哨声波智能检测的研究领域进行总结和展望. 展开更多
关键词 电磁卫星 闪电哨声波 智能检测算法 张衡一号卫星
下载PDF
张衡一号感应磁力仪数据闪电哨声波自动识别 被引量:4
5
作者 袁静 王桥 +3 位作者 杨德贺 刘芹芹 泽仁志玛 申旭辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3905-3924,共20页
张衡一号卫星感应式磁力仪(Search Coil Magnetometer,SCM)探测到了大量的低频电磁波动数据.本文探索从中自动识别闪电哨声波(Lightning Whistler,LW)的算法,相关结果对进一步研究空间天气闪电事件的时空变化规律具有重要研究意义.首先,... 张衡一号卫星感应式磁力仪(Search Coil Magnetometer,SCM)探测到了大量的低频电磁波动数据.本文探索从中自动识别闪电哨声波(Lightning Whistler,LW)的算法,相关结果对进一步研究空间天气闪电事件的时空变化规律具有重要研究意义.首先,以20 s的时间窗提取SCM原始波形数据,再对其做短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)得到时频图;接着,以LW在时频图中呈现明显的L形态特征为依据创建LW时频图像数据集,该数据集包括316个LW时频图,8000个非闪电哨声波的时频图;再对时频图像进行灰度化处理和尺度缩放处理以降低计算维度,同时增强闪电哨声波特征;通过设计模糊卷积核,对图像进行卷积计算以滤除大量阶跃边缘信息的影响;基于LW的形态特征设计L形态卷积核,对图像进行卷积处理以进一步增强图像中的L形态特征.最后,将增强后的L特征图输入支持向量机(Support Vector Machines,SVM)进行分类识别.大量数据处理实验结果表明:本文提出的闪电哨声波自动识别方案有效,其识别效果在精度、召回率、F1值(F1 score)和接受者操作特性曲线面积(Area Under Curve,AUC)指标上均达到94%以上. 展开更多
关键词 张衡卫星 感应磁力仪 闪电哨声波 识别
下载PDF
基于ZH-1卫星探测的太阳活动低年顶部电离层不规则结构的时空特征 被引量:4
6
作者 王秀英 杨德贺 +5 位作者 张学庆 何宏玮 郭峰 姜文亮 牛从达 申旭辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期862-881,共20页
利用ZH-1卫星2019、2020年的原位电子密度观测数据,对卫星观测范围,即地理纬度南北65°之间午夜后顶部电离层的不规则结构进行研究,得到如下结果.(1)午夜后顶部电离层不规则结构集中区主要分布在地磁赤道、中纬度以及较高纬度区,白... 利用ZH-1卫星2019、2020年的原位电子密度观测数据,对卫星观测范围,即地理纬度南北65°之间午夜后顶部电离层的不规则结构进行研究,得到如下结果.(1)午夜后顶部电离层不规则结构集中区主要分布在地磁赤道、中纬度以及较高纬度区,白天赤道异常峰值区为不规则结构的谷值区.(2)不同纬度区不规则结构随地理经度分布呈现出明显的空间演化规律,由南北半球较高纬度区不规则结构集中在各自地磁极所在经度区的2波结构分布,到南北2个半球中纬区相位和数量相反变化的2波结构分布,逐渐过渡到赤道区的4波结构分布.(3)不同纬度区不规则结构的季节变化在较高纬度区为当地夏季峰值,到中纬区夏季峰值的持续时间明显缩短,逐渐过渡到赤道区夏冬两个峰值、春秋两个谷值的季节变化规律.(4)除季节规律与以往研究结果有较大差异外,赤道附近大西洋区不规则结构较少,与以往研究中该区事件较多的结果也大相径庭.赤道区不规则结构沿地理经度分布表现为东太平洋、非洲区事件比较集中而亚洲、大西洋经度区事件较少的4波结构,与夜间电离层背景的4波结构分布一致.(5)北大西洋在地磁中纬区有一个事件集中区,该区与南大西洋异常区(SAA)共轭,事件集中可能与SAA区的离子沉降有关;这个区域的事件大都发生在北半球夏季,与赤道处大西洋区事件较少形成对比.本文得到一些不同于以往的研究结果,有助于我们对电离层更深入的认识.由于所得结果为太阳活动低年午夜后的电离层不规则结构的时空分布,与以往研究不一致之处,既有地方时差异的原因,也有太阳活动水平差异的原因,其中仍有一些问题尚未得到解决,期望在ZH-1卫星积累更多观测数据后对这些问题进行更深入的研究. 展开更多
关键词 ZH-1卫星 顶部电离层 不规则结构 时空分布特征 原位电子密度观测数据
下载PDF
ZH-1卫星得到的中国及邻区顶部电离层背景特征 被引量:7
7
作者 王秀英 杨德贺 +3 位作者 周子涵 崔静 周娜 申旭辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期391-409,共19页
利用ZH-1(CSES)卫星LAP载荷原位电子密度数据对中国及邻区(0°—54°N,70°—140°E)的顶部电离层背景分布及随季节变化进行了详细分析,研究结果显示:(1)研究区赤道异常的纬度延伸范围、随经度分布形态及它们的季节变化... 利用ZH-1(CSES)卫星LAP载荷原位电子密度数据对中国及邻区(0°—54°N,70°—140°E)的顶部电离层背景分布及随季节变化进行了详细分析,研究结果显示:(1)研究区赤道异常的纬度延伸范围、随经度分布形态及它们的季节变化,具有与其他研究结果一致的规律性.(2)中纬度区,白天电子密度存在一个低值带,夜间电子密度呈现高值带.昼夜对比结果显示夜间电子密度升高现象在研究区中纬以上所有季节都存在,但在向低纬延伸时与赤道异常现象呈互补分布,此强彼弱,反之亦然.(3)白天观测的电子密度,半年异常表现为随纬度升高,两峰值出现时间由春秋季向夏季演变,最终过渡到中纬只有夏季峰值的年变形态;季节异常仅在赤道附近4°范围内出现.夜间观测的电子密度,北纬22°以上、50°以下出现半年异常,22°以下出现季节异常.(4)月均值背景总体上表现为夜间电子密度较白天相对波动更剧烈;其中白天电子密度,分季、夏季较冬季波动更剧烈,赤道异常区较中纬区波动更剧烈;夜间电子密度,在所有时、空上波动水平大致相当.(5)研究区电离层背景时空变化特征较为复杂,数据波动亦随时空有变化,对电离层相关科学问题的研究需关注数据背景的分析.综合这些结果及与其他同期观测数据的比较结果,我们认为ZH-1卫星原位电子密度观测数据的相对变化与其他数据集一致.同时,研究区背景数据也呈现了以往研究中未被发现的特征.ZH-1卫星观测数据具有一致的地方时和观测地点,为电离层相关科学问题的系统性研究提供了一个很好的数据集. 展开更多
关键词 ZH-1(CSES)卫星 LAP载荷 电子密度原位观测数据 电离层背景 时空特征
下载PDF
张衡一号卫星观测的地基VLF波电离层加热扰动特征 被引量:3
8
作者 刘大鹏 申旭辉 +1 位作者 杨德贺 赵庶凡 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期970-976,共7页
电离层扰动主要由太阳活动和地球表面活动引起,通过对已知地基甚低频(very low frequency,VLF)波发射源引发的等离子体扰动进行特征研究,对于认识电离层环境变化具有重要的参考意义.文中主要介绍了张衡一号01卫星原位探测科学载荷等离... 电离层扰动主要由太阳活动和地球表面活动引起,通过对已知地基甚低频(very low frequency,VLF)波发射源引发的等离子体扰动进行特征研究,对于认识电离层环境变化具有重要的参考意义.文中主要介绍了张衡一号01卫星原位探测科学载荷等离子体分析仪(plasma analyzer package,PAP)观测系统和数据产出,对该载荷在507 km轨道原位观测的、由地基NWC站大功率VLF人工源辐射引起的电离层加热扰动现象及特征进行了总结和分析.观测结果表明:氧离子密度、离子温度、离子漂移速度等多个原位观测量在夜侧轨道均同时记录到NWC站上空北侧约50~500 km区域出现的电离层加热扰动现象,扰动持续范围约为300~400 km;通过对相同轨道电场数据进行功率谱计算可知,该区域电场增强主要频率与NWC站发射频率相同.上述观测结果验证了张衡一号01卫星PAP对电离层离子参量扰动现象具有一定的探测分辨能力,地基大功率VLF电波能够对电离层等离子体环境产生明显的扰动影响,且扰动区域相对于发射源位置向磁赤道方向发生偏移. 展开更多
关键词 张衡一号 电磁监测卫星 等离子体 电离层加热扰动 NWC VLF人工源
下载PDF
ZH-1卫星LAP数据校正及与Swarm B数据差异分析
9
作者 周子涵 王秀英 +4 位作者 杨德贺 成万里 颜蕊 何宏玮 郭峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3893-3904,共12页
针对ZH-1卫星朗缪尔探针(LAP)原位电子密度观测数据远小于其他系统观测数据的问题,本文利用COSMIC及COSMIC 2在中纬度地区的掩星数据,得到对LAP数据的校正关系,并进一步利用与ZH-1具有相似飞行高度的Swarm B卫星全球等离子观测数据对校... 针对ZH-1卫星朗缪尔探针(LAP)原位电子密度观测数据远小于其他系统观测数据的问题,本文利用COSMIC及COSMIC 2在中纬度地区的掩星数据,得到对LAP数据的校正关系,并进一步利用与ZH-1具有相似飞行高度的Swarm B卫星全球等离子观测数据对校正后的LAP数据进行检验,以评估校正结果的准确性和可靠性.检验结果认为:(1)校正后的LAP数据与Swarm B数据基本一致,两者在中纬度地区符合较好,在赤道地区仍有明显偏差.(2)这一偏差与观测数据值的大小有关,在较小观测值时两者符合较好,较大观测值时差异变大,可能与两个卫星载荷的不同动态响应特性有关.(3)经过线性校正的LAP数据不会改变相对变化关系,但拓展了数据的应用场合. 展开更多
关键词 ZH-1卫星 LAP载荷原位电子密度观测 数据校验 COSMIC任务 Swarm B卫星
下载PDF
Current Status and Main Scientific Outcomes of the CSES Mission
10
作者 ZEREN Zhima HUANG Jianping +21 位作者 LIU Dapeng yang Yanyan YAN Rui ZHAO Shufan ZHANG Zhenxia LIN Jian CUI Jing CHU Wei WANG Qiao LU Hengxin XU Song GUO Feng yang dehe ZHOU Na LIU Qinqin HUANG He WANG Jie TAN Qiao LI Wenjing LÜFangxian ZHU Keying SHEN Xuhui 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期550-564,共15页
This report briefly introduces the current status of the CSES(China Seismo-Electromagnetic Satellite)mission which includes the first satellite CSES 01 in-orbit(launched in February 2018),and the second satellite CSES... This report briefly introduces the current status of the CSES(China Seismo-Electromagnetic Satellite)mission which includes the first satellite CSES 01 in-orbit(launched in February 2018),and the second satellite CSES 02(will be launched in 2023)under development.The CSES 01 has been steadily operating in orbit for over four years,providing abundant global geophysical field data,including the background geomagnetic field,the electromagnetic field and wave,the plasma(in-situ and profile data),and the energetic particles in the ionosphere.The CSES 01 platform and the scientific instruments generally perform well.The data validation and calibration are vital for CSES 01,for it aims to monitor earthquakes by extracting the very weak seismic precursors from a relatively disturbing space electromagnetic environment.For this purpose,we are paying specific efforts to validate data quality comprehensively.From the CSES 01 observations,we have obtained many scientific results on the ionosphere electromagnetic environment,the seismo-ionospheric disturbance phenomena,the space weather process,and the Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere coupling mechanism. 展开更多
关键词 CSES mission Satellite platform Scientific payloads Data validation Electromagnetic environment Seismic-ionospheric disturbance Space weather process
下载PDF
DEMETER卫星ISL离子密度数据一致性检验 被引量:2
11
作者 王秀英 杨德贺 +4 位作者 楚伟 刘大鹏 谭巧 李文静 申旭辉 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期89-102,共14页
中国地震电磁监测卫星计划的首颗地球物理场探测卫星"张衡1号"于2018年2月2日成功发射,目前正在进行在轨测试,数据验证工作亟待展开.为配合此项工作,本文以法国DEMETER卫星朗缪尔探针(ISL)载荷观测数据为例,对因存在问题而被... 中国地震电磁监测卫星计划的首颗地球物理场探测卫星"张衡1号"于2018年2月2日成功发射,目前正在进行在轨测试,数据验证工作亟待展开.为配合此项工作,本文以法国DEMETER卫星朗缪尔探针(ISL)载荷观测数据为例,对因存在问题而被弃之不用的离子密度数据展开大规模数据的计算、分析和验证工作.通过对离子密度数据自身时空一致性、离子密度与电子密度数据随太阳活动的周期及趋势一致性以及离子密度与电子密度在不同空间、时间的一致性计算检验,认为:离子密度数据具有很好的时空一致性,可以反映在不同时空尺度下随太阳活动的周期和趋势性相对变化规律;以电子密度作为参考,离子密度可能存在系统性偏差,这个偏差随昼夜、时空而变化,但由于离子密度与电子密度在不同时空尺度都保持高度一致的相对变化规律,这种偏差不会影响对数据的相对变化研究.进一步的数据模拟分析表明偏差由常数系统误差以及调制于其上的各种周期成分构成,其中常数系统误差是主要偏差,与数据表现出的随太阳活动变化的统计规律相符.由于这种系统差异的存在,离子密度与电子密度间轻微相对变化会使得它们的比例系数发生明显变化,从而有利于从大量数据中发现一些具有特殊规律的情况.本文的研究结果对于地震电测监测试验卫星的数据验证工作具有参考意义. 展开更多
关键词 CSES卫星 数据验证 DEMETER卫星 朗缪尔探针(ISL) 系统偏差
原文传递
“张衡一号”电场探测仪数据水平状电磁波扰动自动检测 被引量:3
12
作者 韩莹 袁静 +5 位作者 丰继林 杨德贺 黄建平 王桥 申旭辉 泽仁志玛 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第6期2303-2311,共9页
海量的张衡一号观测数据中隐藏了大量的空间扰动事件,不同的空间扰动在电磁数据的时频图上呈现不同的形状.比如人工发射的甚低频电波、电力线谐波以及卫星平台自身的干扰等均在时频图中呈现高于背景的水平谱线特征.为了统计分析这些空... 海量的张衡一号观测数据中隐藏了大量的空间扰动事件,不同的空间扰动在电磁数据的时频图上呈现不同的形状.比如人工发射的甚低频电波、电力线谐波以及卫星平台自身的干扰等均在时频图中呈现高于背景的水平谱线特征.为了统计分析这些空间扰动事件,进一步分析其物理机制,亟需实现快速、准确地从海量数据中提取空间扰动事件,因此本文提出了一种基于计算机视觉技术的水平状电磁波扰动自动检测算法,实现了从张衡一号的海量电磁数据中对水平状电磁波扰动的自动检测和标记.首先对电场(EFD)数据进行傅里叶变换得到时频图;其次,采用Canny技术对目标图像进行边缘检测;再使用霍夫变换从边缘检测结果中识别出直线,并筛选出其中的水平线;最后对水平线进行合并处理,实现自动检测水平状电磁波扰动的功能.为了验证所提出的方法,本文在100张时频图上开展实验,每张时频图包含2~30条水平谱线,经过实验发现本文提出的算法识别正确率达到91.12%,为进一步自动识别地震电磁扰动排除干扰.海量的张衡一号观测数据中隐藏了大量的空间扰动事件,不同的空间扰动在电磁数据的时频图上呈现不同的形状.比如人工发射的甚低频电波、电力线谐波以及卫星平台自身的干扰等均在时频图中呈现高于背景的水平谱线特征.为了统计分析这些空间扰动事件,进一步分析其物理机制,亟需实现快速、准确地从海量数据中提取空间扰动事件,因此本文提出了一种基于计算机视觉技术的水平状电磁波扰动自动检测算法,实现了从张衡一号的海量电磁数据中对水平状电磁波扰动的自动检测和标记.首先对电场(EFD)数据进行傅里叶变换得到时频图;其次,采用Canny技术对目标图像进行边缘检测;再使用霍夫变换从边缘检测结果中识别出直线,并筛选出其中的水平线;最后对水平线进行合并处理,实现自动检测水平状电磁波扰动的功能.为了验证所提出的方法,本文在100张时频图上开展实验,每张时频图包含2~30条水平谱线,经过实验发现本文提出的算法识别正确率达到91.12%,为进一步自动识别地震电磁扰动排除干扰. 展开更多
关键词 “张衡一号”卫星 电场探测仪 水平状电磁波扰动 自动检测“张衡一号”卫星 自动检测
原文传递
基于水平卷积核的“张衡一号”EFD数据水平状电磁波扰动自动检测 被引量:1
13
作者 韩莹 袁静 +5 位作者 丰继林 杨德贺 黄建平 王桥 申旭辉 泽仁志玛 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第1期11-18,共8页
海量的"张衡一号"观测数据中隐藏了大量的空间扰动事件,不同的空间扰动在电磁数据的时频图上呈现不同的形状.比如人工发射的甚低频电波、电力线谐波以及卫星平台自身的干扰等均在时频图中呈现高于背景的水平谱形态.为了统计... 海量的"张衡一号"观测数据中隐藏了大量的空间扰动事件,不同的空间扰动在电磁数据的时频图上呈现不同的形状.比如人工发射的甚低频电波、电力线谐波以及卫星平台自身的干扰等均在时频图中呈现高于背景的水平谱形态.为了统计分析这些空间扰动事件,进一步分析其物理机制,亟需快速、准确地实现从海量数据中自动提取空间扰动事件的功能.本文利用计算机视觉技术提出了一种水平状空间扰动事件的自动检测算法.首先对电场探测仪(EFD)数据进行傅里叶变换得到时频图;其次,根据时频图像特征,取RGB色彩空间的红色通道作为目标图像;再根据水平状形态特点提出一种新的水平卷积核,自动提取目标图像的水平边缘特征;然后水平特征提取后的图像进行二值化处理,并对二值化结果进行逐行点密度统计,把密度值超过给定阈值的行判定为一条直线,最终实现自动检测水平状空间扰动事件的功能.实验通过在100张时频图上开展大量的实验,结果表明本文提出的算法时间消耗最少,准确率达到99.12%,为进一步分析空间扰动及地震前兆研究奠定基础. 展开更多
关键词 “张衡一号”卫星 电场探测仪 水平状电磁波扰动 自动检测
原文传递
“张衡一号”卫星电场数据存储实验 被引量:7
14
作者 高鹏 王秀英 +2 位作者 杨德贺 李文静 郭峰 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第4期1386-1392,共7页
"张衡一号"卫星搭载的空间电场探测仪,可采集全球范围的电场数据,为空间科学研究及实验提供原位观测数据.该载荷产出的波形和功率谱数据都是以H5格式的文件方式存储,但由于电场观测数据量巨大,文件方式储存导致数据应用效率极... "张衡一号"卫星搭载的空间电场探测仪,可采集全球范围的电场数据,为空间科学研究及实验提供原位观测数据.该载荷产出的波形和功率谱数据都是以H5格式的文件方式存储,但由于电场观测数据量巨大,文件方式储存导致数据应用效率极低.因此,本文提出了一种基于关系性数据库的数据存储方法,可以显著提高数据访问时间.试验结果表明本文存储方法可应用到张衡一号卫星其他载荷数据,为电磁卫星海量观测数据的高效应用提供了有效的技术支撑. 展开更多
关键词 张衡一号卫星 电场探测仪 电场观测数据 数据入库 存储查询
原文传递
利用聚类方法快速检测前兆观测数据中的异常数据——以水管倾斜仪观测数据为例
15
作者 杨德贺 刘大鹏 《地壳构造与地壳应力文集》 2018年第1期85-97,共13页
随着前兆观测数据的激增,如何对大量的观测数据中存在的异常数据进行快速检测,是当前面临的比较迫切的问题。本文利用一种基于快速聚类的异常数据检测与评价方法,解决大量观测数据中异常数据的自动检测问题。首先,利用垂直距离分段方法... 随着前兆观测数据的激增,如何对大量的观测数据中存在的异常数据进行快速检测,是当前面临的比较迫切的问题。本文利用一种基于快速聚类的异常数据检测与评价方法,解决大量观测数据中异常数据的自动检测问题。首先,利用垂直距离分段方法对水管倾斜仪观测数据进行分割,构造分段数据对象;其次,利用均值、方差、峰度与偏度等特征对分段数据对象进行特征表达;然后,基于反正切函数改进影响蚁群算法聚类效率的路径持久性参数,利用快速搜索算法(Clustering by Fast Search,CFS)和改进的蚁群最优化算法(Ant Colony Optimization,ACO)分别对分段数据对象进行聚类,实现对观测数据中异常数据检测的目的;最后,利用F-measure、R-value指标与Chi-square检验评估CFS和ACO聚类方法在异常数据检测上的有效性,以上检测方法都通过了三种指标的有效性检验。实验结果表明ACO和CFS聚类算法可以有效、快速地检测到观测数据中的局部异常数据,诸如高频变化、尖峰等异常数据,为形变类观测数据中异常数据的识别提供一种有效的检测与评价方法。 展开更多
关键词 水管倾斜仪观测数据 异常数据 聚类 精度评估
原文传递
张衡一号卫星闪电哨声波扩散状态识别算法 被引量:1
16
作者 余意 丰继林 +4 位作者 袁静 王桥 杨德贺 泽仁志玛 申旭辉 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期541-550,共10页
闪电哨声波是由闪电激发的宽频带电磁脉冲,在穿越南北两半球沿地磁线传播时携带了大量的空间环境信息.由于在闪电哨声波中高频的部分先到达低频的部分后到达,导致其在时频图中呈现色散状.其传播路径的长短、传播路径中的电子密度成分以... 闪电哨声波是由闪电激发的宽频带电磁脉冲,在穿越南北两半球沿地磁线传播时携带了大量的空间环境信息.由于在闪电哨声波中高频的部分先到达低频的部分后到达,导致其在时频图中呈现色散状.其传播路径的长短、传播路径中的电子密度成分以及反射次数等不同使得其存在多种扩散状态.为了进一步探索闪电哨声波的扩散状态与空间环境之间的关系,将闪电哨声波依据其扩散状态进行分类是现在一个亟需解决的问题.然而,目前的检测算法还无法对闪电哨声波扩散状态进行细分.基于此,本文以张衡一号(ZH-1)卫星感应磁力仪(SCM)的VLF波段的波形数据为研究对象,首次将闪电哨声波的散度信息作为其特征,统计并制作了2303张闪电哨声波的时频图像数据集并对其进行特征提取,最后将提取到的特征输入SVM分类器对闪电哨声波进行分类.实验结果表明该算法具有较好的分类效果,其准确率为94.35%、精确率为95.42%、召回率为98.58%、F1-Score为96.97%. 展开更多
关键词 闪电哨声波 图像处理 机器学习 支持向量机 图像识别技术
原文传递
Cross-calibration on the electromagnetic field detection payloads of the China Seismo-Electromagnetic Satellite 被引量:3
17
作者 ZHIMA Zeren ZHOU Bin +11 位作者 ZHAO ShuFan WANG Qiao HUANG JianPing ZENG Li LEI JunGang CHEN Yu LI Cheng yang dehe SUN XiaoYing MIAO YuanQing ZHU XingHong SHEN XuHui 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第6期1415-1426,共12页
The China Seismo-Electromagnetic Satellite(CSES)deploys three payloads to detect the electromagnetic environment in the ionosphere.The tri-axial fluxgate magnetometers(FGM),as part of the high precision magnetometer(H... The China Seismo-Electromagnetic Satellite(CSES)deploys three payloads to detect the electromagnetic environment in the ionosphere.The tri-axial fluxgate magnetometers(FGM),as part of the high precision magnetometer(HPM),measures the Earth magnetic vector field in a frequency range from direct current(DC)to 15 Hz.The tri-axial search coil magnetometer(SCM)detects the alternating current(AC)related magnetic field in a frequency range from several Hz to 20 k Hz,and the electric field detector(EFD)measures the spatial electric field in a broad frequency band from DC to 3.5 MHz.This work mainly crosscalibrates the consistency of these three payloads in their overlapped detection frequency range and firstly evaluates CSES’s timing system and the sampling time differences between EFD and SCM.A sampling time synchronization method for EFD and SCM waveform data is put forward.The consistency between FGM and SCM in the ultra-low-frequency(ULF)range is validated by using the magnetic torque(MT)signal as a reference.A natural quasiperiodic electromagnetic wave event verifies SCM and EFD’s consistency in extremely low-frequency and very low-frequency(ELF/VLF)bands.This cross-calibration work is helpful to upgrade the data quality of CSES and brings valuable insights to similar electromagnetic detection solutions by low earth orbit satellites. 展开更多
关键词 CSES CROSS-CALIBRATION HPM EFD SCM sampling time synchronization detection consistency ULF/ELF/VLF
原文传递
Stability validation on the VLF waveform data of the China-Seismo-Electromagnetic Satellite 被引量:1
18
作者 yang dehe ZHIMA ZeRen +8 位作者 WANG Qiao HUANG JianPing WANG XiuYing ZHANG ZhenXia ZHAO ShuFan GUO Feng CHENG WanLi LU HengXin SHEN XuHui 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第12期3069-3078,共10页
The China-Seismo-Electromagnetic Satellite(CSES),which was launched in February 2018,carries the search coil magnetometer(SCM)and the electric field detector(EFD)to realize the high-resolution electromagnetic field an... The China-Seismo-Electromagnetic Satellite(CSES),which was launched in February 2018,carries the search coil magnetometer(SCM)and the electric field detector(EFD)to realize the high-resolution electromagnetic field and wave detection in the upper ionosphere.Due to the complexity and variability of the ionospheric environment,the stability of such a high sampling rate and high-precision electromagnetic field detection systems is always an essential link in data processing and the scientific application of CSES.This work evaluates the stability of the very-low-frequency(VLF)band detection by validating the systemic sampling-time differences between SCM and EFD in the VLF burst-mode observations.The optimal waveform data preprocessing method is put forward according to the noise levels of the VLF burst-mode observation and the inherent design characteristics of EFD.The VLF waveform data of EFD is rebuilt by filling the data gaps among the sampling sub-periods,making it with a similar sample length to SCM.Then by precisely intercepting the maximum and minimum values of the burst-mode waveforms,the variation of the sampling-time difference between EFD and SCM is statistically evaluated.Results show that during the three years'operation,the sampling-time difference between EFD and SCM predominately keeps below 0.5 s,indicating good stability of EFD and SCM on orbit.Then we developed an automatic synchronization tool based on the similarity function and STA/LTA(short time average over long time average)characteristic function.This tool can effectively realize the precise synchronization between SCM and EFD in the VLF burst-mode observation.This work is helpful to upgrade the data quality of CSES and provides technical support for electromagnetic wave propagation studies. 展开更多
关键词 STABILITY CSES EFD SCM sampling-time difference quasiperiodic waves
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部