地磁坐标系下变姿态空间相机的外热流计算

为了提供准确的空间相机外热流数据,提出一种在地磁坐标系下进行频繁姿态变换的空间相机瞬态外热流计算方法。首先,确定了在J2000坐标系下太阳—地球的相对位置及太阳辐照强度;其次,计算相机不同位置的地磁纬度,并采用二分法得到相机在轨运行时进出高磁纬地区（L≥60°）的轨道时间;然后,依据其地磁纬度,确定相机不同时刻下的在轨姿态。最后,采用蒙特卡洛法（MCM）计算相机的各环境映射面的轨道视角系数,进而得出整轨周期内各环境映射面接受的瞬时外热流。此方法与IDEAS/TMG软件的外热流结果能够较好的吻合。与姿态稳定的相机相比,空间相机姿态频繁变化会导致外热流数值的明显波动。尤其是入光口所在的＋Z面,其波动范围为0~1 245.4 W/m2。

基于地磁坐标和Kriging技术的高纬地区f0F2重构方法

为能够在高纬区域获取高精度电离层参数特性结果,提出了基于地磁坐标的高纬度区域电离层F2层临界频率(f0F2)的重构方法.该方法确定了基于地磁坐标的变异函数,通过求解改进Kriging方程得出估计值.方法的确定取决于对2种坐标系、2类电离层距离计算方法以及尺度因子的选取.通过对俄罗斯6个垂直探测站在太阳活动高年(2013年)和低年(2017年)的f0F2历史观测数据使用月中值进行交叉验证,证明了引入地磁坐标和利用球面距离计算方法对高纬度地区进行重构能够达到最优效果.相比现有方法,其整体标准误差和绝对误差均有所降低.上述研究证实了该方法的有效性,对电子信息系统的可用频率预测以及通信效能保障具有重要意义.

基于地磁坐标的多地磁台站日变改正方法

传统多地磁台站日变改正都基于地理坐标,通过改进计算方法的方式来提高日变改正精度,本文通过比较分析传统日变改正的方法,并根据地磁坐标与地磁场强度具有更强相关性的特征,提出基于地磁坐标进行拟合的日变改正方法——地磁坐标拟合法。实验结果表明,基于地磁坐标的多站日变改正方法普遍提高了日变改正的精度,为多站日变改正提供了新的研究思路。

地磁与空间物理资料的组织和相关坐标系

在地磁与空间物理学实验研究和理论研究中,无论是观测资料和实验数据,还是理论计算和数值模拟结果,都需要组织在一定的坐标框架中,或者用一定的函数(函数系)来表达.坐标系或函数系的选择对于合理描述资料和发现自然规律是十分重要的环节.本文综述了地磁与空间物理研究中经常使用的20多种坐标系,着重探索这些坐标系的基本设计思想和相互联系,追踪它们的发展演化轨迹,从而加深对资料组织和坐标系选择的理解.

在改正地磁坐标下比较平静期极区电集流

极区地磁场静日变化Sqp等效电流体系能够很好地反映出平静期间电集流的分布情况. 在地磁坐标系(GM)下, 电集流在南北两极地区的分布不完全对称. 使用改正地磁坐标系(CGM)后, 消除了这种不对称性. 并由此说明南北两极地区电流体系在磁力线的映射关系上是共轭的, 并且电集流分布受地磁主磁场控制. 电集流位置与季节关系不大; 强度夏季比冬季大, 夏季与冬季之差值白天较大, 夜晚较小.

极光全天空图象处理和分析系统的软件开发

本文介绍我国在视窗环境开发的极光全天空图象处理和分析软件,该软件在对图象精确定位和极光全天空图象到地磁坐标平面展开的基础上,实现了在微机上对极光形状、位置、运动、强度等极光物理信息的定量提取。

IRI—86与中国电离层实测资料的比较(英文)

IRI-86(国际参考电离层-86)是COSPAR和国际无线电科学联合会(URSI)推荐的全球电离层标准模式的1986年版。IRI的这个版本,通过运行它的程序可以给出确定地点(地理坐标或地磁坐标)、时刻(地方时或世界时)、季节(年日或月日)、太阳活动(平均太阳黑子数或10.7CM太阳辐射通量)的电子密度、电子温度,离子温度和O^+、H^+、He^+、No^+以及O_2^+浓度的廓线。 IRI-86代表全球电离层各个月的平均状态,其作者明确指出了它的如下局限: 1、IRI-86提供的是平均值,与具体时刻测量值的偏差可达25％。 2、不包括极光纬度区域的电离层状况。 3、不包括电离层不均匀结构(即不包括Sprad F和磁暴发生时的情况)。 4、其依据的是1950年—1975年的实测资料,因此,IRI-86对太阳活数指数有限制,要求太阳黑子数(12个月的滑动平均值)小于130。 本文将IRI-86的计算值与我国电离层实测值进行对比。实测值取自1965—1976年满洲里、乌鲁木齐、海南岛、重庆等四个测站的月报表。比较的结果为: 1、F_oF1和F_oE的模式值和测量值不论是太阳活动高年还是太阳活动低年、不论夏季或冬季都符合得比较好。F_oF2的模式值与实测值有比较明显的偏差。 2、除去中纬台站(满州里、乌鲁木齐)在午夜后日出前的一些时刻,F_oF2月中值的偏差超过25％外。

中低纬电离层电场理论模式

介绍了一个电离层电场理论模式.该模式从电离层发电机理论的基本方程出发,采用地磁偶极坐标系,推导出电离层电势满足的微分方程作为电场理论模式的出发方程.模式的主要输入参量为电离层背景中性风（由经验模式HWM93给出）和电导率（由经验模式IRI90,MSISE90分别给出的电子和离子的浓度、温度以及中性大气的浓度、温度计算得出）.采用松弛迭代法求解电势的偏微分方程得出电势,进而获得中低纬电离层电场、电流随时间、高度和地磁纬度的分布.模式很好地再现了电离层电势、电场和赤道电急流的基本结构和形态,可应用于对高层大气和电离层的电动力学过程的研究.