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1. chinaXiv:201703.00259 [pdf]

SOLYS Gear Drive 太阳跟踪器的控制系统设计

梁少林; 王咏梅; 石恩涛; 王天放; 王后茂
Subjects: Geosciences >> Space Physics

太阳跟踪研究的发展,向太阳跟踪器的控制系统智能化提出了更高的要求。以SOLYS Gear Drive 太阳跟踪器为仪器平台,创新性地提出利用路由器建立控制主机和太阳跟踪器在局域网内,以及局域网和互联网之间的通信,并以虚拟仪器开发软件LabVIEW为软件平台,综合调用百度地图应用程序接口API和指令脚本文件,设计了一套控制系统。实现对仪器的状态监测,指令控制,远程访问等。系统功能丰富,操作简单,界面可视化好,普遍适用性强。

submitted time 2017-03-10 Hits743Downloads561 Comment 0

2. chinaXiv:201701.00252 [pdf]

量子科学实验卫星射频信道物理层设计

王竹刚; 熊蔚明; 屈晨阳; 陈巧艳
Subjects: Geosciences >> Space Physics

量子科学卫星有效载荷激光链路,需要有一条经典的上下行射频高速通信链路作为激光链路的验证对比。本文介绍了量子科学卫星上下行射频链路的物理层硬件设计和算法设计。该链路采用符合CCSDS频谱规范的SRRC-OQPSK作为上行调制类型,上行速率达到1.024Mbps下行采用SRRC-OQPSK和GMSK调制,速率达到4Mbps。经过和多个地面站的对接试验测试结果表明数传通信机的载波捕获灵敏度优于-100dBm,数据解调灵敏度优于-98dBm,AGC能力大于43dB,在-96 dBm接收信号电平条件下的实际传输误码率优于1×10-9。实测结果证明射频信道物理层设计方案满足量子科学实验任务要求。

submitted time 2017-01-22 Hits1060Downloads672 Comment 0

3. chinaXiv:201701.00250 [pdf]

多点磁场协同探测反演电离层电流密度

高睿; 李磊; 张艺腾; 刘学旺; 李明涛
Subjects: Geosciences >> Space Physics

相比传统的单点磁场探测,多点磁场协同探测可以同时获得各测点磁场,消除了探测磁场随时间的变化,更好的计算空间电流密度。本文根据由多点磁场反演计算空间电流密度的计算方法,开展了数值仿真分析,分析了卫星编队数量、卫星编队构型、卫星定位偏差、卫星姿态测量误差、磁场测量误差、外部磁场强度、外部电流密度等对电流反演误差的影响。仿真结果表明,5星编队优于4星编队,在5星编队条件下,卫星姿态测量误差和外部磁场强度是反演误差的主要来源,卫星编队构型也是反演误差的重要来源。根据仿真结果,当卫星姿态误差0.001°、编队尺度约100km时,赤道区域电流密度反演相对误差约24%。

submitted time 2017-01-22 Hits790Downloads398 Comment 0

4. chinaXiv:201701.00244 [pdf]

北京地区大气温度及重力波活动季节变化的瑞利激光雷达探测研究

郭文杰; 闫召爱; 胡雄; 郭商勇; 程永强; 郝文泽
Subjects: Geosciences >> Space Physics

利用瑞利激光雷达观测数据分析了北京地区35-70km高度范围内大气温度和重力波活动的季节变化。北京地区30-70km高度范围内的大气温度有明显的年周期变化。平流层顶最高温度出现在6、7月份,大约为270K。中间层70km高度上最低温度也出现在6、7月份,大约为200K。以2014年10月14日晚为例,分析发现50km以下重力波势能能量存在耗散,而在50km以上重力波近乎无耗散地向上传播。通过对比35-50km高度范围内的平均势能密度对北京地区重力波活动强弱的季节变化进行了研究。北京上空重力波活动强度具有明显的年周期变化,冬季平均势能密度为 ,夏季为 ,冬季重力波活动强度约为夏季的两倍。还给出了春、夏、秋、冬四个季节重力波势能密度随高度的变化,并分析了北京地区重力波在不同季节、不同高度上的耗散情况。

submitted time 2017-01-22 Hits794Downloads412 Comment 0

5. chinaXiv:201701.00243 [pdf]

日冕能量中性原子编码调制成像方法应用

杨垂柏; 张斌全; 曹光伟; 梁金宝; 路立
Subjects: Geosciences >> Space Physics

本文分析了日冕中性原子观测的科学意义和观测方法,提出采用编码调制的方法进行日冕中性原子成像,并依据科学指标完成了整个仪器的初步方案。仪器测量中性原子能量从0.5MeV/u到6MeV/u、视场范围为 。利用高压静电偏转电极板去除掉测量范围以内带电粒子,并利用m序列编码调制栅网和硅半导体构成成像结构,最后结合电子学共同实现仪器。

submitted time 2017-01-22 Hits584Downloads400 Comment 0

6. chinaXiv:201701.00242 [pdf]

中国廊坊(39°N,117°E)中间层和低热层大气平均风的观测和模拟

杨钧烽; 肖存英; 胡雄; 徐轻尘
Subjects: Geosciences >> Space Physics

利用中国廊坊站(39°N,117°E)流星雷达在2012年4月1日至2013年3月31日期间的水平风场观测数据,分析了廊坊上空中间层和低热层(MLT,80-100 km)大气平均纬向风、经向风的变化规律,结果表明平均纬向风和经向风都表现出明显的季节变化。平均纬向风在冬季MLT盛行西风,极大值位于中间层,随高度增加西风减弱;夏季中间层为东风,低热层则为强西风,风向转换高度位于~82km;春、秋季为东季节和夏季特征转换的阶段。平均经向风在冬季以南风为主,在夏季盛行北风。平均纬向风和经向风在春、秋两季主要表现为过渡阶段。流星雷达观测结果与WACCM4模式和HWM93模式模拟的气候变化特点基本一致。WACCM4模式风场偏大,而HWM93模式风场偏小。

submitted time 2017-01-22 Hits720Downloads416 Comment 0

7. chinaXiv:201701.00241 [pdf]

TIEGCM集合卡尔曼滤波同化模型设计及初步试验

张亚楠; 吴小成; 胡雄
Subjects: Geosciences >> Space Physics

本文选择参数化的电离层热层理论模型TIEGCM作为背景模型,基于COSMIC 掩星观测的电子密度廓线数据,应用集合卡尔曼滤波方法建立了全球电离层电子密度同化模型,实现了全球电离层的电子密度同化。同化结果表明,该同化模型能将观测资料有效地同化到背景模式中,获得全球三维电离层电子密度。与背景模式相比,同化得到的电子密度相对于观测值的偏差显著下降。此外,分组同化与同时同化的结果对比显示,平均偏差改善基本一致,同时同化后的标准偏差在峰值高度以上略有减小。

submitted time 2017-01-22 Hits535Downloads374 Comment 0

8. chinaXiv:201701.00240 [pdf]

多碎片清除气动辅助异面变轨优化设计

闫瑞东; 王荣兰; 刘四清; 师立勤; 龚建村
Subjects: Geosciences >> Space Physics

碎片清除飞行器异面变轨要消耗大量燃料。该文从气动辅助异面变轨优化设计及设计参数对变轨性能影响分析出发,旨在分析优化气动辅助异面变轨与双脉冲霍曼轨道转移相比燃料节约量。分析研究了不同高度差轨道间实施气动辅助变轨对燃料节约量的影响。地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit, GEO)与低地轨道(Low Earth Orbit, LEO)间气动辅助变轨优化速度增量约为1.55km/s、质量面积比172 kg/m2、比冲310 、轨道倾角变化16°时燃料节约率约为45%。对比研究了不同轨道高度差的LEO轨道间实施气动辅助变轨的燃料节约情况。结果表明:随着轨道高度的增加,气动辅助优化效率逐渐降低;相同高度轨道间实施异面变轨,随着轨道倾角的增加气动辅助变轨燃料节约率增大;当轨道倾角小于5°时,采用气动辅助变轨和双脉冲变轨燃料消耗量相等。

submitted time 2017-01-22 Hits657Downloads434 Comment 0

9. chinaXiv:201701.00239 [pdf]

太阳质子事件的中短期预报模型研究

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都具有非常重要的意义。针对1年以下的航天任务,我们利用经验统计的方法,确认了太阳活跃年和太阳平静年期间,1-365天不同时间段内太阳质子事件大于10MeV、大于30MeV和大于60MeV的质子事件积分通量符合对数正态分布,且通量对数的标准偏差 和期望值 随任务期时间的变化满足对数函数形式。以此为基础,我们构建了太阳质子通量的中短期预报模型。该模型能够针对太阳活跃年和太阳平静年,给出一定置信度下1-365天不同时间内大于10MeV、大于30MeV和大于60MeV的质子事件通量分布,从而为执行中短期航天任务提供太阳质子事件通量的预测,以规避不必要的风险。

submitted time 2017-01-22 Hits740Downloads451 Comment 0

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