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《天文学报》2014,(4)
在低轨卫星的轨道计算中需要输入太阳辐射指数,它常用来描述太阳活动对高层大气密度的直接影响以及对轨道摄动的间接影响.因此太阳辐射指数的精度将影响轨道预报的精度.以太阳活动27 d短期震荡规律为基础,研究了一种利用135 d的辐射指数历史数据对F_(10.7)进行54 d中期预报的方法,能够预测太阳在未来2个自转周内辐射指数的变化.通过与其他预报方法的比较,表明:(1)该方法显著优于传统的三角函数长期预报法;(2)短期预报7 d时方法略优于美国空间天气预报中心(Space Weather Prediction Center,SWPC)的方法,RMS(Root Mean Square)下降约19%;(3)中期预报27 d时该方法与国内常用的54阶自回归模型精度基本相当,但方法的参数和需要的历史资料都明显减少,在轨道计算中使用更为简便,而且精度稳定,在54 d时预报值和实测值之间的相关系数仍然优于0.92.该方法的特点是只利用辐射指数较少的历史资料,不需要额外的太阳观测资料作支撑,能进行长达54 d的中期预报,为航天任务中的轨道中短期预报提供合理、可靠的辐射指数. 相似文献
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《天文学报》2016,(4)
低轨卫星轨道预报精度受到大气模型和大气阻力系数精度的制约,给一些高精度的空间和航天任务带来不利影响.提出了一种基于沿迹方向误差发散规律的大气阻力系数计算新方法.首先通过理论推导给出低轨卫星轨道预报中沿迹误差发散的分析表达式,定量描述初值误差和模型误差对沿迹误差的综合影响;提出利用定轨段的基本信息,优选预报段所采用的阻力系数,抑制沿迹误差的发散速率,从而降低沿迹方向预报误差的最大值,提高短期预报精度.以400 km附近的GRACE-A卫星的全弧段星载GPS高精度资料为基础,检验了方法的精度和成功率.结果表明:相对于传统的定轨预报方法,新方法能提高24 h短期预报精度约45%,成功率约71%,总体有效率约86%;方法对低、中、高等3种太阳辐射水平均有效,对于中低等级的地磁扰动也有效,具备较好的应用价值. 相似文献
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简述了ＤＴＭ９４ 大气模型, 并以其旧版本ＤＴＭ７８ 为对照进行了初步考察和分析, 其中给出了两种模型的大气密度随地磁指数ｋｐ 和太阳辐射流量（Ｓｏｌａｒ Ｒａｄｉｏ Ｆｌｕｘ） 变化的情况, 并对２０ｄ （ 天） 弧长Ａｊｉｓａｉ 卫星的全球ＳＬＲ观测资料进行处理, 结果表明ＤＴＮ９４ 对近地卫星Ａｊｉｓａｉ 的精密定轨是十分有利的。 相似文献
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简述了ＤＴＭ９４大气模型,并以其旧版本ＤＴＭ７８为对照进行了初步考察和分析,其中给出了两种模型的大气密度随地磁指数ｋｐ,和太阳辐射流量（ＳｏｌａｒＲａｄｉｏＦｌｕｘ）变化的情况,并对２０ｄ（天）弧长Ａｊｉｓａｉ卫星的全球ＳＬＲ观测资料进行处理,结果表明ＤＴＮ９４对近地卫星Ａｊｉｓａｉ的精密定轨是十分有利的。 相似文献
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运动学定轨是星载GPS特有的定轨方法,该方法不依赖于任何力学模型(地球重力场、大气阻力及太阳辐射压等),尤其适用于受大气阻力影响严重的低轨卫星定轨.基于双频星载GPS数据,研究了运动学定轨原理,讨论了数据预处理方法,建立了一套非差运动学定轨算法.并以GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment)-A、B卫星2008年2月实测数据作为试算验证了本研究方法的有效性和可靠性.GRACE 卫星实测数据计算结果表明:运动学定轨能达到5 cm精度(相对于SLR (Satellite Laser Ranging)),与动力学和简化动力学定轨精度相当. 相似文献
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利用CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload)、GRACE-A (Gravity Recovery and Climate Experiment-A)、SWARM-C (The Earth''s Magnetic Field and Environment Explorers-C)等3颗极轨卫星的资料, 研究360—480km高层大气密度在低纬度区域的午夜极大值(Midnight Density Maximum, MDM)现象. MDM一般出现在23:00- 02:00 LT (Local Time)之间,峰值位置在低纬度15°以内,谷值位置在中纬度35°-45°附近,整体略偏向南半球,振幅约为平均密度的26%.随着高度增大以及太阳辐射水平的增强,MDM振幅呈减小趋势;冬至和夏至日附近的季节效应会减弱MDM振幅,在春秋分日的振幅最大.用3个主流大气模型DTM2000 (Drag Temperature Model 2000), NRLMSISE00 (US Naval Research Laboratory, Mass Spectrom-eter and Incoherent Scatter radar)和JB2008 (Jacchia- Bowman 2008 model)对MDM进行模拟,JB2008没有刻画出MDM现象;另两个模型低估了MDM效应,在360km和480km两个高度DTM2000模型的振幅仅为观测的46%和53%, NRLMSISE00模型仅为观测的33%和26%;模型没有准确刻画出MDM与高度、辐射水平和季节的关系.联合3颗卫星的资料,研究了-种基于地理纬度的6阶勒让德多项式,同时融合地方时和高度因素的经验函数,在振幅和相位上可以较好地刻画MDM特征,相关系数达到0.923,可为大气密度模型的修正提供借鉴,服务于低轨道航天器高精度轨道预报. 相似文献
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光度特性测量是获取空间目标的物理特性的重要技术手段之一,无论是光变曲线的事后分析还是建立光度变化的仿真模型,都离不开一个重要的参数——太阳相位角（太阳-空间目标-测站的空间夹角）.目前空间目标的位置通常是通过双行根数（TLE）外推获得,存在一定误差,且随外推时间的延长而变大,因而有必要对其计算所得的太阳相位角的精度进行评估.以典型的不同高度的激光测距卫星LAGEOS1、AJISAI、STELLA为研究对象,以全球激光测距资料解算所得的高精度轨道作为参考轨道,对2012年全年利用双行根数计算所得的太阳相位角数据进行了比对分析,结果表明对于LAGEOS1、AJISAI这样的中高轨卫星,由于轨道较高,表征阻力的B＊恒定,计算所得的太阳相位角偏差较小,角分量级,且随外推时间的延长不会导致偏差明显增大;而对于STELLA这样的低轨卫星,因轨道较低、受变化的大气的影响显著,计算所得的太阳相位角偏差较大,尤其是当B＊比较大、变化较快时,偏差显著变大,且随外推时间的延长显著增大,在最差情况下：外推1d约为13＇,外推3d约为50＇,外推7d约为251＇,已超出目前的精度要求.因此,在事后分析中应尽可能使用1d之内的TLE计算太阳相位角,对于B＊较大且变化较快情况尤其需要注意.另外,针对UTC闰秒的情况,提出了一种处理方法,即在双行根数外推时判断外推时段是否跨越了闰秒时刻,若跨越了则进行修正：增加或减少1s,相应地需要修改结果对应的时间戳计算方法. 相似文献
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轨道偏心率的变化极其重要,它是制约各类(不同高度)空间飞行体轨道寿命的关键因素之一.对于地球低轨卫星,主要受大气耗散作用的影响,而对环月(或环火星)低轨卫星,主要受非球形引力位中奇次带谐项的影响,会出现变幅较大的长周期变化,从而导致近星点高度hp在一段时间内有明显的下降趋势.对大偏心率轨道和高轨道,第三体的引力作用也会使e出现变幅较大的长周期变化,近星点高度hp也会有明显下降的现象,这都会影响卫星的轨道寿命,但这一动力学机制与大气耗散机制和非球形引力机制都不相同.即对轨道偏心率的变化特征及其对轨道寿命的影响作一综述. 相似文献
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太阳辐射的肉眼可见波段很窄,约3500～7500A,太阳辐射能量按波长的分布是不同的,但主要集中在一个并不太宽的波长范围内,在0.217μ<λ<10.94μ的波长区间里能量就占了太阳总辐射能量的99.9％,在0.3μ<λ<3.0μ的区间约占97％(图 2)。可见与红外辐射能(约10~(33)尔格/秒)随太阳活动(如大耀斑爆发,其能量约10~(29)尔格/秒)的变化量是很小的,粒子辐射、X射线,紫外辐射和无线电辐射的能量则随太阳活动有急剧变化,但因这些辐射的总能量只占太阳辐射总能量的2％,所以太阳辐射总量基本不 相似文献
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详细分析了一次太阳低层大气磁场重联触发的喷流事件.这次喷流发生在2014年8月1日,爆发自美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)活动区12127边缘的一个卫星黑子处.该喷流爆发包括日浪、紫外喷流、极紫外高温和低温喷流.大熊湖太阳天文台(Big Bear Solar Observatory,BBSO)的Goode Solar Telescope (GST)高分辨率氧化钛(TiO)谱线的光球观测显示,喷流爆发过程中,卫星黑子一直衰减.到喷流结束,卫星黑子面积共减少了80%.在此过程中,太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日球磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)的视向磁场观测表明,该卫星黑子对应的负极磁场与相邻的正极磁场发生明显对消,产生喷流足部亮点.根据SDO卫星太阳大气成像仪(Atmospheric Imaging Assembly, AIA)的多波段观测,该足部亮点首先出现在紫外1600?波段.待紫外(1600?)喷流从紫外足部亮点顶部向上喷发,在极紫外波段也观测到相应的亮源.随着足点源亮度突然增强,有明显的极紫外低温喷流和日浪从足部亮点侧面喷发.从GST的高分辨率Hα图像上,可见日浪由许多精细纤维组成,这些纤维扎根在足点源的东南侧.根据从光球层过色球层再到日冕层的多波段高分辨率观测,色球中下层的磁场对消触发了这次喷流事件.向上喷发的物质流可以携带能量进入上层大气,并加热上层大气.研究结果表明,低层大气磁重联可能对解决日冕加热问题起重要作用. 相似文献
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在对卫星所受的非保守摄动力研究中,对太阳辐射压摄动建模的研究发展迅速,而对地球辐射压摄动的研究相对缺乏,特别是其对中高轨卫星轨道影响的研究。在高精度人造卫星轨道确定中,地球辐射压摄动对于具有大面质比的导航卫星的影响越来越不可忽略。针对中国北斗导航卫星,基于地球辐射压的原理和影响机制,探讨了地球辐射压摄动建模的方法。针对北斗导航系统特点,利用地球表层的反照率和红外发射率的分布格网数据,建立了精确的地球辐射压模型,并利用全球MGEX站观测数据和中国区域监测站数据,进行了对北斗卫星引入地球辐射压模型的验证试验,分析了其定轨精度,检验了模型的正确性和可靠性。试验表明,对北斗卫星来说,在加入地球辐射压模型ERPM2(Earth radiation pressure model 2)后,轨道精度比不加入地球辐射压模型提高约4 mm;加入ERPM1模型则相应提高约2 mm。对部分卫星,加入地球辐射压模型后,其轨道精度修正量可达5～10 mm。通过卫星激光测距(satellite laser ranging,SLR)检核发现,加入ERPM2模型后,北斗中轨道地球卫星正常姿态时的轨道径向精度提高3.1 cm,GPS 036卫星轨道径向精度改善0.8～1.4 cm。因此,地球辐射压摄动模型在北斗导航卫星高精度轨道确定研究中具有一定的意义。 相似文献
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本文对Omega系统H台,E台甚低频信号的相位实测资料及太阳耀斑软X射线资料进行了分析及研究,分析表明甚低频相位异常与太阳耀斑软X射线之间存在着极好的相关性。对白天相位变化值随太阳天顶角位置的变化效应进行修正得到修正公式,并对太阳天顶角、太阳耀斑事件效应的影响进行归算后,可得出两者之间的定量关系,经修正和归算后的相位变化量推断太阳耀斑X射线辐射流量密度值。反之,亦可由后考一太阳X射线爆发峰值流量密度值来预报相位变化量及电离层等效反射高度的变化。 相似文献
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再次受宠
从20世纪60年代起至今,已有多颗太阳观测天文卫星升空,以便深入研究和了解太阳。这不仅对认识宇宙有重大意义,而且可为有效防护太阳的危害提供可靠的依据。世界上第一颗天文卫星——“太阳辐射监测卫星”就是用于探测太阳的紫外辐射和X射线。 相似文献
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简要回顾利用"日地关系天文台"(Solar Terrestrial Relations Observatory,STEREO)卫星的立体观测资料在日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)研究方面已取得的一些重要进展,主要包括(1)通过极紫外成像仪观测到的日冕极紫外暗化来更准确地估计CME质量,研究CME演化的结构特征;(2)利用STEREO卫星日冕仪的双角度观测,在CME立体传播特征方面取得的新进展;(3)STEREO卫星日球成像仪具有广阔的视场范围,可以跟踪研究CME从太阳表面爆发到形成行星际日冕物质抛射(Interplanetary CME,ICME),及其在内日球层和近地空间的演化特征以及运动特征等。同时,也介绍了利用三角测量技术测定CME特征物理量的新方法。 相似文献
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基于精密光压模型的GRACE卫星加速仪校标新方法 总被引：1，自引：0，他引：1
《天文学报》2016,(5)
以精密光压模型为工具,计算GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星受到的太阳光压摄动力,以此对加速仪的y轴、z轴的尺度因子进行估算并固定为常值,然后通过动力学定轨方法对另外4项加速仪校标参数(x轴尺度和偏差,y、z轴的偏差)进行求解,得到了2002–2014年每一天的加速仪校标参数.统计结果如下:GRACE-A卫星x、y、z 3个轴的尺度因子分别为0.9435±0.0187、0.9393±0.0444、1.0371±0.0391,GRACE-B卫星3个轴的尺度因子分别为0.9313±0.0170、0.9488±0.0452、1.0274±0.0446.与早期工作的差异在于,在动力学法定轨之前,先利用精密光压模型对y、z轴的尺度因子进行约束,有助于减小资料误差对弱信号轴(y,z)的影响,从而提高校标结果的稳定性.以GRACE-A卫星的y、z轴为例,尺度因子的标准差约0.0391–0.0444,而未加光压模型约束的动力学校标方法的标准差为0.21–0.31,新方法得到的标准差降幅超过78%;同样,线性偏差的标准差降幅超过85%.因此,新方法得到的校标参数更加稳定,对于研究大气旋转效应以及热层大气风场具有特殊的价值. 相似文献
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太阳紫外辐射仅占太阳总辐射的不到1％,但其随太阳活动却有着较大的变化。据太阳21周的测量,当太阳耀斑时200nm波段的变化为6％,而Lα线的变化可达40％、其随11年周期的变化甚至可达150％。由于太阳紫外辐射是中、高层大气的主要能源,这必将对中层大气微量成分产生重要影响。 相似文献
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《中国科学院上海天文台年刊》2014,(0)
无线电掩星技术探测中性大气和电离层已经成为探索地球空间环境、科学研究以及天气预报的较为成熟的手段,如何更好地了解数据采集和计算处理过程中出现的误差和它们的作用机制,是现今该领域的研究热点。掩星探测技术的误差主要包括平台及星上测量误差和地面反演算法误差。基于EGOPS软件和自编程序,分别采用球对称电离层双查普曼(double Chapman)模型和非球对称的国际参考电离层(international reference ionosphere,IRI)模型,模拟GPS电离层掩星数据,从而分析星上的各种测量和平台误差源以及基于球对称假设的算法误差的影响,通过反演的电离层F2层电子峰值密度来进行误差统计。结果表明:一方面,几项主要的测量和平台误差对掩星反演电离层的影响均较小,其中,2mm以下的接收机噪声误差可以保证反演精度基本不受影响;钟稳定度在10~(-13)3~10~(-12)量级范围内时,接收机钟误差对反演的影响较小,可以满足基本的精度需求;局部多路径效应的模拟正弦波信号通过误差幅度和周期共同影响反演误差;20 cm以下的轨道误差可以确保电离层反演的精度,电离层反演时采用定轨误差为10 cm量级的现有轨道,则反演结果基本不受影响。另一方面,电离层的电子密度球对称假设是反演的主要误差源,可引起高达30%的峰值密度相对误差,其误差分布具有地方时、地磁纬度和季节特性:在冬季,日出(地方时4.00 h-8.00 h)和日落(16.00 h-20.00 h)时段误差最大,冬半球误差大于夏半球,中纬(30°-60°)地区比低纬(0°-30°)和高纬区(60°-90°)的反演结果好。在夏季,误差的分布在地方时、纬度尺度上都与冬季情况相反。 相似文献
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<正>地球高层大气是影响近地卫星运动的主要因素之一.自1957年前苏联发射第1颗人造卫星以来,人类一直开展高层大气的研究,建立了一些著名的经验大气模型,在卫星的轨道预报和定轨中发挥了重要作用.但是由于高层大气变化非常复杂,加上早期的资料精度有限,高层大气的一些基础问题尚未完全解决.论文以CHAMP、GRACE-A/B双星加速仪资料(Reigber et al.2001,Tapley et al.2004)为基础,对高层大气的一些问题进行了系统研究.首先给出了加速仪数据的处理方法,大气点密度计算 相似文献
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1993年6月20－25日，国际天文学联合会第143次学术讨论会在美国科罗拉多州博尔德召开。会议的名称为：太阳如同一个变星。讨论的主题是：太阳和恒星辐射的变化及其对气候的影响。举办此次会议的目的是总结和评论近年来对太阳和恒星辐射变化进行观测所取得的最新结果，理论解释、经验和物理模型以及太阳辐射变化与气候变化之间的联系。此次会议的发起、主办和组织单位多达10个。主办单位是国际天文学联合会第10委员会（太阳活动研究委员会）。共同负责的组织还有：国际天文学联合会第12（太阳大气辐射和结构）委员会、第27变星）委员会、第29… 相似文献