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1. chinaXiv:201604.01024 [pdf]

Numerical simulation of asymmetric corona with multi-streamer structures

Li, Jingqun; Wei, Fengsi; Feng, Xueshang
Subjects: Geosciences >> Space Physics

A new procedure is proposed to generate planar asymmetric coronas with multi-streamer structures, as shown in SOHO/LASCO observations. The initial coronal magnetic field is separated into potential part and non-potential part. We first fit the potential part by using the sum of magnetic multi-poles, whereas the non-potential part is approximated by the magnetic field induced by some properly fitted current densities. Then the total field is numerically modified in terms of Maxwell's equations. Based on the initial magnetic fields obtained in such a way, we can further compute various complex asymmetric corona structures by solving MHD equations. In order to verify this procedure, we compute the 2-D coronal structures prior to the December, 1996 CME and August, 1999 CME events. The numerical result is on the whole in agreement with observations, and hence set proper backgrounds for further studying the propagation of CME in various coronal structures using numerical computations.

submitted time 2016-04-22 Hits3416Downloads535 Comment 0

2. chinaXiv:201604.01026 [pdf]

中短期任务的太阳质子事件通量预报研究

崔延美; 师立勤; 刘四清
Subjects: Geosciences >> Space Physics

太阳质子事件通量的预测对航天器的抗辐射加固设计和宇航员的出舱活动具有重要意义。针对1年以下的中短期航天任务,对太阳活跃年和太阳平静年分别统计了太阳质子事件和大于10 MeV质子事件通量的发生概率,分析得到太阳质子事件通量分布基本符合对数正态分布。在此基础上,计算出了一定置信度下1年以下不同航天任务期内的质子事件通量分布,为执行中短期航天任务提供了太阳质子事件通量预测的依据。

submitted time 2016-04-22 Hits3823Downloads655 Comment 0

3. chinaXiv:201604.01027 [pdf]

弱光条件下的高分辨光谱测量

蓝若明; 刘雪峰; 姚旭日; 俞文凯; 翟光杰
Subjects: Geosciences >> Space Physics

提出了一种基于数字微镜器件(DMD)和光电倍增管(PMT)的弱光高分辨光谱测量的新方法。首先,利用基于小尺寸狭缝的分光光路将被测光光谱成像到DMD上,然后DMD微镜阵列按列依次翻转将光谱分波段投射到PMT点探测器上,最终实现对光谱的分时扫描测量。进行了与CCD光谱仪的对比实验以及不同弱光条件下的测试实验,并对系统的信噪比(SNR)特性进行了实验测试。实验结果表明,光谱测量系统的谱分辨率高达0.23 nm,灵敏度可达4.6 pW以下,系统的信噪比(SNR)特性比较理想。相对于传统的光谱测量方法,本文方法具有成本低、易于实现且性能稳定等优点,在弱光高分辨光谱测量领域具有较大的潜在应用价值。

submitted time 2016-04-22 Hits3303Downloads672 Comment 0

4. chinaXiv:201604.01028 [pdf]

调频连续波合成孔径雷达回波建模与信号分析

蔡永俊; 张祥坤; 姜景山
Subjects: Geosciences >> Space Physics

从调频连续波合成孔径雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Synthetic Aperture Radar,FMCW SAR)回波信号表达式出发,首先深入分析FMCW SAR回波信号特点,得到了FMCW SAR准确信号模型与瞬时频谱,并应用于Dechirp接收,得到 Dechirp接收信号的等效模型;其次将FMCW SAR信号模型与传统脉冲SAR接收信号模型对比,揭示出FMCW SAR脉内雷达的连续运动对回波信号的影响;最后定量地分析其对图像重建的影响程度,继而揭示出在FMCW SAR中停走停假设能否被忽略.仿真结果验证了本文分析的有效性和准确性.

submitted time 2016-04-22 Hits3581Downloads704 Comment 0

5. chinaXiv:201604.01029 [pdf]

太阳同步轨道立方星任务轨道演化分析

雷博持; 李明涛
Subjects: Geosciences >> Space Physics

立方星是近年来微小卫星领域的研究热点,文章以太阳同步轨道(SSO)立方星任务为例,研究地球非球形引力项J_2和大气阻力对立方星轨道演化的影响。分别研究了轨道高度、太阳活动指数F10.7和大气模型对SSO立方星轨道演化的影响,进行了数值仿真验证。研究表明:大气阻力摄动对SSO立方星轨道寿命影响很大,影响结果与轨道高度之间存在非线性关系;太阳活动高、低年时的轨道演化差异明显,且演化量随F10.7的变化是非线性的;不同大气模型下的轨道演化情况存在差异,大多数模型所对应的轨道演化量的量级基本一致。上述影响分析对SSO立方星任务轨道的选定及轨道控制具有一定的参考价值。

submitted time 2016-04-22 Hits3717Downloads868 Comment 0

6. chinaXiv:201604.01030 [pdf]

基于数据网格化方法的低轨辐射带建模技术

常峥; 王咏梅; 田天; 张贤国
Subjects: Geosciences >> Space Physics

地球辐射带中的高能带电粒子是引起航天器材料和器件性能退化甚至失效的主要空间环境因素. 因此, 航天器设计中所采用的辐射带模型的准确程度对于航天器的生存能力和航天任务的完成质量至关重要. 在利用我国自主辐射带高能粒子探测数据进行的辐射带建模中, 探测数据的空间网格化是一项非常重要的工作. 介绍了我国辐射带探测数据的情况, 以及辐射带建模的方法和步骤;重点研究了不同插值方法在低地球轨道(LEO)空间辐射带建模数据网格化中的应用, 并开展了误差分析. 研究结果表明:在各种常用的插值方法中, 反距离加权法、自然邻点法和最近邻点法适合工程化应用. 其中, 反距离加权法生成的数据网格对粒子通量的反演结果精度最高, 该方法采用低阶距离时得到的反演结果更为合理.

submitted time 2016-04-22 Hits3407Downloads792 Comment 0

7. chinaXiv:201604.01031 [pdf]

旋转盘片式空间相机快门的设计与研制

张鑫; 周惠坤; 李保权; 白超平; 史春艳
Subjects: Geosciences >> Space Physics

以空间成像观测中应用的快门装置为研究目标,介绍了目前在空间相机中应用的几种快门型式,并分析其优缺点.选取旋转盘片式快门作为研究对象,从曝光方式出发,研究快门控制策略,分析电机选型及控制规则,构建基于DSP控制器的方案,并基于该方案进行了快门曝光时间的测试,最大误差3.0%,最小误差0.1%,测试结果满足任务需求.目前该装置在国内同类快门中具有动态范围宽、曝光误差小、工程化程度高的特点.

submitted time 2016-04-22 Hits2953Downloads742 Comment 0

8. chinaXiv:201604.01033 [pdf]

基于紫外辐射传输模型AURIC-2012的气辉辐射模拟

王后茂; 王咏梅
Subjects: Geosciences >> Space Physics

AURIC是由美国计算物理公司CPI与空军Phillips实验室联合开发的中高层大气紫外-可见光-近红外气辉辐射传输模型, 是目前唯一用来进行中高层大气气辉辐射模拟研究的通用模型. 基于MODTRAN模型的理论, AURIC可以进行80 km高度以上的辐射传输模拟并将辐射波段扩展到远紫外波段(80 nm). 目前, CPI公司只面向全球发布了AURIC v1.2软件封装包, 其只能进行2000年以前的单点计算, 不适用于批量的中高层大气辐射模拟, 更不能用于星上大气成分的批量反演. 本文利用Matlab对AURIC v1.2地磁参数模块、大气电子密度模块、大气温度及各种中性气体成分密度模块进行了替代, 将更新模块与原有的辐射计算模块相结合, 将AURIC v1.2更新为AURIC-2012模型, 其可以批量地进行全球的大气辐射传输模拟, 可以与星载测量数据相结合进行中高层大气成分的批量反演, 如O/N_2、电子密度等, 同时也为模型辐射计算模块的进一步改进和辐射机制的参数更新奠定基础. 基于AURIC-2012模型, 进行了气辉临边柱辐射强度模拟和体辐射率计算, 并将结果分别与GUVI柱辐射强度和TIDI体辐射率实测值进行了比较, 得到两者峰值的模拟平均相对误差都小于20%. 最后,利用AURIC-2012对气辉临边柱辐射强度随纬度和高度的分布进行了二维模拟, 并基于模拟对昼、夜气辉辐射强度分布特性及影响因素进行了分析.

submitted time 2016-04-22 Hits3966Downloads947 Comment 0

9. chinaXiv:201604.01039 [pdf]

Schmidt和Angel结构的龙虾眼X射线成像系统性能对比研究

刘晶晶; 韦飞
Subjects: Geosciences >> Space Physics

Schmidt型和Angel型的X射线成像系统通过仿生龙虾眼睛微通道结构实现全反射聚焦成像,相比传统的X射线成像方式,具有大视场、高空间分辨率和能量获取能力。本文研究两个龙虾眼基础结构模型,根据X射线掠入射反射理论,分析对比了Angel和Schmidt结构光线入射焦面时的分布和空间分辨率,并用tracepro软件建立模型仿真验证了两种结构龙虾眼在聚焦和成像时的接收光/发射光、最大值/十字臂、最大值/本底、十字臂/本底多个性能参数。理论分析和仿真结果表明,当龙虾眼透镜焦距较长和通道长宽比大约50时,由于多次反射时的聚焦及成像,Schmidt模型比Angel模型的信噪比等主要参数高,空间分辨率低;当龙虾眼透镜焦距较短和通道长宽比大约10时,由于单次反射时的聚焦及成像,Schmidt模型比Angel模型的信噪比等主要参数低,空间分辨率几乎一样。

submitted time 2016-04-22 Hits3540Downloads758 Comment 0

10. chinaXiv:201604.01040 [pdf]

基于FPGA步进电机细分控制系统

王天放; 贾楠; 彭如意; 吕建工; 彭吉龙; 付利平
Subjects: Geosciences >> Space Physics

现代卫星载荷的探测功能日益强大,电机等活动部件在卫星载荷上的应用也日渐广泛。星上电机寿命和可靠性是制约卫星长期在轨正常工作的主要因素之一,因此星上电机系统设计在满足使用要求的同时,还需充分考虑到寿命和可靠性要求。本文设计了一种基于FPGA的二相混合式步进电机控制系统,采用细分控制方法,提高控制精度,抑制低频振动。除此之外设计加速过程,保证电机可靠启动;采用大电流停止,保证电机迅速停止;静止时使用小电流保持。通过系统测试证明,该系统具有功耗低、起停稳定等优点。

submitted time 2016-04-22 Hits3135Downloads823 Comment 0

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