分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2024-06-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 空间科学是我国航天活动中的重要组成部分。尽管其是以科学发现为任务目标的航天计划,但是随着 技术的发展和所到即所得类型的任务越来越少,空间科学任务对实现其目标的技术创新度的要求也越来越 高。文章首先回顾了自空间科学诞生以来科学研究范式的发展趋势,然后分析了具有技术创新的空间科学任 务的培育过程,以及领导这类任务的首席科学家的职责,最后分析和讨论了和空间科学相关的几个重要的技 术创新领域。分析表明,在科技竞争越来越激烈的当下,未来空间科学任务能否取得科学突破并得到可持续 发展的最为关键性的因素,将存在于任务所采用的获取数据的技术手段是否具有独特创新性,以及能否突破 已有的探测地点的限制,创造出自己的第1次。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-08-21 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 很长一段时期以来,我国科技界反复讨论的一个问题就是如何提出像20世纪60年代“两弹一星”任务一样的重大科技项目,并希望借此再次推动国家科技的快速发展。然而,尽管这十余年来提出了很多重大科技任务,但总觉得无法与当时改变了中国政治、国防和科技地位的“两弹一星”任务相比。“两弹一星”任务创造的辉煌仍然闪耀在我们心中,任何形式的重大项目都无法替代其光芒。文章从国家重大需求在20世纪60年代和在新时期的变化为切入点,分析在建设世界科技强国的征程中,我们国家最迫切的科技需求是什么,进而指出发展空间科学卫星系列能够在其中起到的不可替代的作用,从而得出发展空间科学卫星系列就是新时期的“两弹一星”任务的结论。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 习近平总书记在2016年提出了建设世界科技强国“三步走”的战略,为我们设立了宏伟的目标。要想实现这个目标,我们国家在前沿基础研究领域就必须加大投入,实现重大突破。长期以来,作为发展中国家,我国在空间科技领域的投入,大都用于应用卫星,比如气象卫星、通信卫星等,而在空间科学卫星领域少有投入。纵观世界科技发展,重大基础前沿的突破逐渐依赖于国家重大科技工程,其一是建设地面大科学装置,如加速器、大型天文望远镜等;其二就是在空间科学领域里的投入,发射科学卫星。1957年以来美国等航天强国在空间科学领域里多次获得诺贝尔奖就充分说明了这一领域在实现基础前沿领域重大突破的作用。由此可见,发展空间科学是建设世界科技强国的一个非常重要的方面和实现途径。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 分类: 地球科学 >> 海洋科学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 在建立雷达高度计海况偏差(Sea State Bias, SSB)非参数模型时,通常会用到局部线性回归(Local Linear Regression, LLR)估计器,而传统的局部线性回归估计器涉及高维矩阵运算,当建模的数据量较大时,估计海况偏差需要大量的时间,从而使得非参数估计方法很难用于高维海况偏差模型。该文提出一种改进的局部线性回归(Improved Local Linear Regression, ILLR)估计器,可以避免传统的LLR估计器所需的高维矩阵运算,在不影响海况偏差估计结果的条件下,将局部线性回归估计器获取加权函数的时间复杂度由降低为,从而大幅地降低估计海况偏差所需的时间,为实现高维非参数海况偏差模型的实时运算奠定了基础。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 为了满足大气微量成分高精度测量需求,要求准确描述星载高光谱大气微量成份探测仪的仪器狭缝函数,针对高光谱大气微量成份探测仪视场大、波段宽、空间分辨率和光谱分辨率高等特点,研制了狭缝函数测量仪。本文首先介绍了狭缝函数测量仪的工作原理,接着利用狭缝函数测量仪可同时实现高分辨率、宽谱段测量的特点,对高光谱大气微量成份探测仪进行全视场的狭缝函数测试,给出仪器狭缝函数特性分布,并对结果进行分析。测试结果表明:高光谱大气微量成份探测仪的狭缝函数特性曲线近似满足高斯分布规律,由于星载大视场成像光谱仪存在光谱弯曲现象,导致边缘视场分辨能力略低于中心视场分辨能力,高光谱大气微量成份探测仪全视场光谱分辨率优于0.6nm。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 基于多项式校正方法,建立了针对图像坐标的公式模型,利用MATLAB中的曲面拟合工具(Surface Fitting Tool)得到了多项式参数,实现了对紫外探测器成像畸变的校正。本文介绍了楔条形阳极紫外探测器的畸变产生原因以及多项式校正的原理,设计了一个应用于LabVIEW的dll模块,通过小孔掩模板实验求得多项式并应用于分辨率板的成像,实现了对分辨率板成像的畸变校正。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 锁相环频率合成器环路带宽值的选取直接影响其输出相位噪声。基于此,本文首先介绍了锁相环的基本组成部分,然后分析了晶振、集成锁相芯片和压控振荡器相位噪声对频率合成器环路输出端的噪声影响,从而导出了最优环路带宽计算公式。并且通过基于PE3236芯片的频率合成器的输出相位噪声测量对最优环路带宽公式正确性进行了验证。结果表明:当根据最优环路带宽公式取值时,锁相环频率合成器的输出相位噪声满足实际应用需求。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 针对卫星有效载荷数传数据传输速度快、实时处理难等特点,提出一种面向有效载荷高速数据流的实时数据处理方法。该方法借鉴MapReduce的多线程并行模式,采用hash算法与归并排序算法相结合的方式,提高数据处理吞吐率,实现实时处理;采用基于XTCE(XML Telemetry & Command Exchange)数据模型的参数解析算法,实现通用性。实验表明该方法能够满足有效载荷对数据处理的实时性和正确性的要求。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 空间蒸发液滴图像处理软件是为研究空间液滴特性而设计开发的,它是实践十号科学卫星上蒸发与流体界面效应空间实验的重要数据处理平台。本软件采用边缘检测技术和轮廓拟合方法对液滴图像进行分析处理,以获取液滴的各项几何特性;采用MYSQL数据库和CSV文件对数据进行存储,方便数据的使用。实验结果表明,该软件获得的液滴几何特性误差范围能够控制在5%以内,每张图片的处理时间能够控制在1s之内。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 为了实现对不同频率超声波信号的高速采集,提出了一种基于可编程滤波器、USB2.0和C#的接收频率可调的超声波信号接收与采集系统设计方案,并完成了系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要用来数字量化模拟信号并将其上传至上位机,软件部分采用C语言和C#编程,以实现数据的正常采集与上传保存。实际应用表明,该系统具有操作简便、测试准确、使用灵活的特点,达到了设计要求。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 传统接触测量的方法无法对高温范围的金属材料的热膨胀系数进行测量,结合静电悬浮无容器技术和图像测量方法, 通过半导体激光器加热悬浮的样品,在加热的过程中利用CCD采集悬浮样品的图像,采用方向梯度算法提取图像中样品的边缘, 并利用球谐函数拟合样品的体积,计算得到材料在不同温度下的热膨胀系数。采用纯锆的金属材料样品进行实验,在 750-1800℃的温度范围内,测量得到固态样品锆的热膨胀系数随温度变化的表达式,验证了该测量方法的有效性和精度。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 随着材料研究逐渐深入,材料制备和材料分析的方法越来越重要,然而,一些重要的物理性质是开展相关研究的基础。 由于一些材料熔点高、难熔化,同时,传统手段无法避免容器壁的污染,或者无法在真空条件下进行试验避免气体的污染, 或者由于实验性质原因只能测量特定的材料;这些方法很难测量材料在高温下过热过冷阶段的热物理性质。本文系统介绍了 静电悬浮技术这种新型的实现深过冷的方式,达到对材料热物理性质进行测量的目的。静电悬浮技术使样品在两极板间悬浮, 在悬浮的状态下采用激光对样品进行加热,使材料达到高温熔化,同时进行热物性的测量。本文对比了几种实现测量典型热 物理性质的方法,了解静电悬浮的优势,以及详细地介绍了静电悬浮技术对材料的熔体密度、热膨胀系数、表面张力和粘度 系数以及比热的测量。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 光谱定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础,针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长 宽、空间分辨率和光谱分辨率高的特点,建立了基于中阶梯衍射光栅的光谱定标装置。中阶梯光栅 因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次,光谱范围宽且具有较高的分辨率,可在 工作波段内一次性输出多条分布较为均匀的谱线,克服了传统定标方式的缺点,提高了定标精度。 本文首先介绍了光谱定标装置的工作原理,接着利用该装置对高光谱大气微量成份探测仪进行光谱 定标,通过寻峰和回归分析给出载荷的光谱定标方程,并利用标准汞灯谱线对定标结果进行检验。 结果表明:高光谱大气微量成份探测仪的像元和波长近似满足线性分布规律,定标不确定度为 0.0258nm,汞灯特征谱线的定标值和标准值偏差最大不超过0.0435nm,证明了定标结果的准确性。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 三极管倍频器是根据晶体三极管的非线性特性,得到输入信号的各次谐波,然 后通过带通滤波器选出所需要的频率,从而实现输入信号的倍频。文中详细阐述了三极 管倍频电路的设计,实现了对 10MHz 输入信号的四倍频,通过电路测试,结果证明输 出信号的相噪没有明显恶化,在 1MHz 带宽内相噪优于-80.87 dBc/Hz,在 100kHz 内杂 散抑制可达-79.54dBc/Hz,满足设计需求。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 分类: 地球科学 >> 海洋科学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 海况偏差(Sea State Bias,SSB)是雷达高度计测量海面高度的重要误差源。目前,业务化运行的雷达高度计的海况偏差校正都是采用基于风速(U)和有效波高(SWH)的2维经验模型方法,其海况偏差校正不确定度约为2cm。该文提出一种基于交叉点数据和3维非参数模型的海况偏差估计方法,该方法利用星下交叉点数据,采用基于U,SWH以及平均波周期(MWP)的3维非参数模型进行海况偏差估计。该文利用这种估计方法对Jason-2卫星雷达高度计2009~2011年3年的数据进行了处理,将处理结果与Jason-2卫星高度计的地球物理数据集(Geophysical Data Records,GDR)中的海况偏差校正项进行对比,结果表明该文提出的海况偏差估计方法平均能降低1.64 cm2的交叉点海面高度不符值的方差和0.92 cm2的沿轨海面高度异常值的方差,分别对应于1.28 cm和0.96 cm的均方根(RMS)海面高度,这对于提高高度计数据产品的精度具有重要意义。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 本文提出了一种应用于 L 波段的锁相频率合成电路的设计方案。给出了基于 PE3236 芯片的锁相 环电路设计方案。通过仿真验证和实验结果重点论述锁相环环路带宽与环路输出相位噪声和环路捕获时间 之间的关系。实验结果表明,该方案可以被应用于导航接收机射频前端,该频率合成器电路性能稳定,满 足实际应用需求。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 目前对火星CH4气体的探测是探索火星生命的一项重要手段,圈定出火星表面CH4源区的位置可为将来火星生命的探索选取合适的目标点。本文在对火星CH4气体共振散射进行探测的基础上,通过数值模拟的方法对火星CH4气体的空间分布进行了反演。反演结果能再现模型的密度分布,辨认出CH4气体密度分布较为稠密的区域,从而可以确定出火星表面CH4源区的位置。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 介质-导体相间结构是航天器部件的常见结构。为研究影响此种结构深层充电特性的内在因素,设计了不同构型的实验样品,利用Sr90放射源模拟空间高能电子环境对样品进行了深层充电辐照实验,测量了充电电位的差异。并借助深层充电三维仿真软件计算了此种结构在不同几何构型情况下的深层充电电位、电场分布。实验和仿真结果表明,介质最高表面电位以及介质内部最大电场均与介质宽度和高度呈正相关。其它条件不变时,介质越宽,或越高于导体表面,发生放电的风险就越高。在介质与导体侧面存在微小缝隙情况下,介质内最大电场显著增强,易发生内部击穿。而在介质与导体之间的真空间隙内,电场很容易超过击穿阈值,在一定的触发条件下放电风险很大。航天工程应用中为降低此种结构深层充放电的风险,在满足绝缘性能及其他要求的前提下应尽量减小介质的宽度,降低介质与导体间高度差,并确保介质与导体侧面接触良好。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 为利用紫外-可见光连续谱对气溶胶进行观测,研制了基于被动学遥感技术的地紫外吸收性可见光连续谱对气溶胶进行观测,研制了基于被动学遥感技术的地紫外吸收性可见光连续谱对气溶胶进行观测,研制了基于被动学遥感技术的地紫外吸收性气溶胶监测仪。介绍了器的电子学系统气溶胶监测仪。介绍了器的电子学系统气溶胶监测仪。介绍了器的电子学系统气溶胶监测仪。介绍了器的电子学系统,硬件上包括望硬件上包括望远镜、控制器、探测器和电控箱探测器和电控箱四个部分,软件上基于LabVIEW设计了仪器的控制系统,并采用CCD的局部感光技术对紫外-可见光谱分别采集。实验表明,该电子学系统能够实现地基验表明,该电子学系统能够实现地基紫外吸收性气溶胶监测仪的自动化观,并能得到紫外吸收性气溶胶监测仪的自动化观,并能得到-可见光波段有效的光谱数据。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-03-10
摘要: 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。