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中国空间站轨道大气密度原位实测值与业务模型的对比分析

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载人航天 2024年第3期30卷 320-327页

作者：艾讲赵李永平郑晓亮李佳王玉洁中国科学院国家空间科学中心北京100190

为修正和建立空间站特有的大气经验模型,降低其预测误差,利用2022-2023年期间中国空间站大气密度原位实测值与业务模型值,包括NRLMSISE00模型、JB2008模型,对比分析3种数据集在不同空间环境下的响应差异。结果表明:NRLMSISE00模型值与... 详细信息

为修正和建立空间站特有的大气经验模型,降低其预测误差,利用2022-2023年期间中国空间站大气密度原位实测值与业务模型值,包括NRLMSISE00模型、JB2008模型,对比分析3种数据集在不同空间环境下的响应差异。结果表明:NRLMSISE00模型值与实测值相当,日均值比实测值高出约3.4%,而JB2008模型日均值比实测值低27.4%,尤其在2023年夏季,实测值为JB2008模型值4~5倍;相比于JB2008模型,NRLMSISE00模型与实测值的相关性更强;3种数据集与太阳辐射指数的相关性R_(NRLMSISE00)≈R_(Observed)>R_(JB2008),而不同太阳辐射指数的相关性R_(S10)>R_(Y10)>R_(M10)>R_(F10);对于不同等级地磁活动的响应,平静期间NRLMSISE00模型值相对于原位实测值差异主要集中在太阳日照区域,最大差约为16%,JB2008模型值在太阳日照区域比实测值低约25%,在太阳阴影区域低至40%;在中强磁暴期间,NRLMSISE00模型值相对原位实测值的差异能达到50%,JB2008模型值在日侧赤道区域、在阴影区比实测值分别高30%、低60%,表明JB2008模型在中强磁暴期间的地方时响应存在明显差异。综合分析比较结果,在空间站轨道高度NRLMSISE00模型优于JB2008模型。分析结果可为业务模型的修正和使用奠定研究基础。

关键词：中国空间站大气密度 NRLMSISE00模型 JB2008模型空间环境

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基于COMSOL的星载四极质谱仪仿真分析

真空科学与技术学报 2022年第7期42卷 517-524页

作者：张志良孙越强李永平郑晓亮艾讲赵中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049 天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190 中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室北京100190

四极杆质谱仪应用广泛,在航天空间探测任务中也应用较多,为适应航天器平台资源需研发轻质量、小体积、低功耗的小型质谱仪,并提升质谱仪性能,确保在工程约束下获得更优参数,因此需要预先对质谱仪进行建模仿真分析和预设计。基于离子运... 详细信息

四极杆质谱仪应用广泛,在航天空间探测任务中也应用较多,为适应航天器平台资源需研发轻质量、小体积、低功耗的小型质谱仪,并提升质谱仪性能,确保在工程约束下获得更优参数,因此需要预先对质谱仪进行建模仿真分析和预设计。基于离子运动理论与离子碰撞理论,使用多物理场仿真软件COMSOL对电场分布与离子运动状态进行建模仿真。仿真分析结果表明,马蒂厄方程系数α由0.231增大至0.236,灵敏度降低91.3%,分辨率提高73.3%;系数q取0.706时最佳,最大离子通过率97.7%;角频率增大,灵敏度降低61.9%、分辨率提高55.6%;仪器性能在压强小于10-2Pa的真空环境下影响很小;仪器性能在-40-60℃温度范围内变化很小;针对仪器小型化,杆内切圆半径取值范围为2-4 mm;杆半径与内切圆半径比例在1.12-1.13时灵敏度最好;杆长度取值60-150 mm时灵敏度与分辨率有很好的平衡。结果表明该仿真模型能较好模拟离子运动状态,分析四极杆质谱仪性能变化,为质谱仪工程设计实现提供新思路。

关键词：星载四极质谱仪灵敏度分辨率仿真分析 COMSOL

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中国空间站运行轨道上大气密度就位探测

科学通报 2023年第1期68卷 128-136页

作者：李永平孙越强张贤国郑晓亮艾讲赵李佳王玉洁朱光武陈光明中国科学院国家空间科学中心天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京航天飞行控制中心北京100094

我国空间站已经进入建造阶段,开启了载人航天新征程.根据我国空间站试验任务需求,自主设计研制了空间站核心舱大气密度多向探测器,探测获取空间站运行高度上大气密度的时空分布变化,为空间站的飞控管理、精密定位和分析服务,并积累长期... 详细信息

我国空间站已经进入建造阶段,开启了载人航天新征程.根据我国空间站试验任务需求,自主设计研制了空间站核心舱大气密度多向探测器,探测获取空间站运行高度上大气密度的时空分布变化,为空间站的飞控管理、精密定位和分析服务,并积累长期自主探测数据,为地球空间中性环境物理模式和效应研究提供基础数据.本文主要介绍了探测器的探测目标、载荷配置、长寿命设计等情况,同时使用在轨探测初步结果进行了运行轨道上大气密度的变化特性分析,呈现出日侧和夜侧轨道圈上大气密度变化,2021年9月11~14日和11月19~22日空间环境平静期日侧和夜侧的峰谷比在2~3之间;2021年11月4日的较强地磁暴期间实测大气密度峰值增加至1.966倍,而模式值峰值增加至1.483倍,磁暴恢复期模式为6h,而实测数据晚12 h;2022年3月13日的磁暴事件期间,实测大气密度增加至1.424倍,模式值增加至1.250倍,大气密度全球抬升从南半球开始,扩展到北半球,与2021年11月4日扰动源位置相反;统计了2021~2022年期间6次磁暴事件,大气密度抬升比例与磁暴强度、持续时间呈正相关;2021年12月11~31日空间环境平静期,实测值和模式的日均值相对偏差小于10%.实测数据与模式数据相比,增变幅度大、传播范围广、持续时间长、响应更加灵敏.实测数据将为地球空间环境物理与效应研究提供长期自主数据库.

关键词：空间站大气密度空间探测空间环境

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球形卫星轨道大气就位探测初期结果

中国科学：技术科学 2023年第4期53卷 615-621页

作者：李永平孙越强张贤国杜起飞唐心春郑晓亮艾讲赵孟祥广李佳朱光武闫峰王玉洁郭碧波蔡跃荣白伟华乔顥魏世隆中国科学院国家空间科学中心天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 空间天气学国家重点实验室北京100190 深圳航天东方红卫星有限公司深圳518057

球形卫星是我国首颗集大气成分、大气密度探测和精密定轨为一体的球形小卫星,主要载荷为轨道大气探测仪,于2021年10月14日发射入轨,轨道高度为520 km,倾角为97.4°.本文简要介绍了轨道大气探测仪,并对在轨初期的测试结果进行了分析和讨... 详细信息

球形卫星是我国首颗集大气成分、大气密度探测和精密定轨为一体的球形小卫星,主要载荷为轨道大气探测仪,于2021年10月14日发射入轨,轨道高度为520 km,倾角为97.4°.本文简要介绍了轨道大气探测仪,并对在轨初期的测试结果进行了分析和讨论.大气密度实测值与F10.7和Kp值具有强相关性;2021年11月3日太阳和地磁活动宁静期大气密度峰值与谷值比为3.02;2021年11月4日较强磁暴事件期间全球大气密度实测峰值由2.8×10^(-13)kg/m^(3)跃升到8.0×10^(-13)kg/m^(3),涨幅达2.857,而模式值涨幅仅为1.316倍,实测值还显示了此次事件期间大气密度强增强起始于南极及高纬地区,并向中低纬区域传播,而模式值则仅显示了暴时大气密度南北半球对称弱增强的态势.结果表明,实测数据反映了轨道大气密度在宁静期和磁暴事件期间的时空分布变化,在大量实测数据基础上可实施对热层大气模式的修正.

关键词：大气密度轨道大气空间探测球形卫星

基于多源数据的西安市暴雨洪涝脆弱性评估及其空间分异特性

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第1期 174-185页

作者：魏盛宇翟越赵廿长安大学地质工程与测绘学院长安大学建筑学院

可靠的脆弱性评估模型及空间分异特性研究有助于提升灾害应急处置能力。针对传统脆弱性评估只考虑基础设施的抵御能力且权重计算方法单一等问题，该文围绕暴露度、敏感性、应对能力将城市基础条件与人的主动应对能力纳入指标体系，构建... 详细信息

可靠的脆弱性评估模型及空间分异特性研究有助于提升灾害应急处置能力。针对传统脆弱性评估只考虑基础设施的抵御能力且权重计算方法单一等问题，该文围绕暴露度、敏感性、应对能力将城市基础条件与人的主动应对能力纳入指标体系，构建洪涝脆弱性评估模型，并采用博弈论组合优化主客观权重值。以洪涝风险较高的西安市为例，借助多源数据在1km栅格尺度中进行模型应用，并通过全局Moran's I和局部空间关联指数(LISA)分析脆弱性空间集聚特征。结果表明：西安市暴雨洪涝脆弱性呈现出显著的自相关与空间分异特性，整体脆弱性评估等级偏低，其主要致脆因子为暴露度较高且应对能力较弱，在高与较高脆弱性等级区间中，敏感-应对能力不足致脆型和强综合脆弱型居多。该模型可为城市暴雨洪涝脆弱性的减缓与治理等提供启示和借鉴。

关键词：暴雨洪涝脆弱性组合赋权空间分异公共安全

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以改善体验为目的的博物馆数字解说设备使用行为机制研究

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系统科学学报 2025年 155-160页

作者：赵子瀚太原理工大学艺术学院

本文从游客的心理和行为意向视角入手,探讨游客使用博物馆数字解说设备的行为机制和影响因素。基于现有行为意向理论的相关研究,并结合博物馆场景中解说自身特点,构建了博物馆数字解说设备行为意向模型,通过验证确定了六个使用行为意向... 详细信息

本文从游客的心理和行为意向视角入手,探讨游客使用博物馆数字解说设备的行为机制和影响因素。基于现有行为意向理论的相关研究,并结合博物馆场景中解说自身特点,构建了博物馆数字解说设备行为意向模型,通过验证确定了六个使用行为意向影响因素,并据此提出相应策略。

关键词：博物馆体验数字解说设备行为意向

茂兰喀斯特森林倒木呼吸特征及呼吸速率模型构建

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生态学报 2025年

作者：赵祖燕王科戚玉娇贵州大学林学院开阳县楠木渡镇农业农村综合服务中心

倒木是森林碳库的重要组成部分，其呼吸释放的CO2对全球气候变化和碳循环具有重要意义。本研究采用动态密闭气室分析法（EGM-4便携式环境气体检测系统连接自制腔室）对贵州茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林中分别处于轻度、中度和重度腐烂... 详细信息

倒木是森林碳库的重要组成部分，其呼吸释放的CO2对全球气候变化和碳循环具有重要意义。本研究采用动态密闭气室分析法（EGM-4便携式环境气体检测系统连接自制腔室）对贵州茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林中分别处于轻度、中度和重度腐烂等级的狭叶润楠（Machilus rehderi）、细叶青冈（Cyclobalanopsis gracilis）、化香（Platycarya strobilacea）和枫香（Liquidambar formosana）4种常见树种倒木呼吸进行日、季节动态监测，分析时间、树种、腐烂程度、倒木温度和倒木基质特性对倒木呼吸速率的影响，提取影响倒木呼吸速率的关键性影响因子，并以单木作为随机效应构建倒木呼吸速率与各影响因子的线性混合效应模型。结果表明：1)喀斯特森林不同树种倒木呼吸的年变化均表现出一致的单峰曲线模式，最大值出现在夏季(平均1.14 g CO2m-2h-2)，最小值出现在冬季(平均0.13 g CO2m-2h-2)。2)倒木呼吸速率受到季节因素的显著影响（P<0.001），且季节、树种、腐烂程度之间存在显著的交互效应（P<0.01）。倒木呼吸速率与倒木温度、倒木初始氮含量呈显著正相关，与倒木含水量呈显著负相关。3)考虑单木水平随机效应的混合模型拟合精度（R2=0.90,AIC=125.241,BIC=146.082）优于扩展模型（R2=0.83,AIC=139.062,BIC=152.881）和基础线性模型（R2=0.73,AIC=151.660,BIC=159.476）。本研究揭示了倒木呼吸速率的年动态特征及其主要影响因素，强调了腐烂程度和环境因素对倒木CO2释放的重要作用。这些结果为喀斯特森林碳循环的深入研究提供了重要依据，也为森林碳模型的改进提供了数据支持。

关键词：喀斯特森林倒木呼吸速率影响因素线性混合模型

新加坡早期拔尖创新人才选拔与培养的经验及启示

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比较教育学报 2025年

作者：赵俸莹徐辉西南大学教育学部西南大学成渝双城经济圈教育研究院

新加坡自建国以来就注重通过英才教育提升国家综合国力。新加坡的人才早期选拔经验主要包括两个方面：一是从小学四年级到小学六年级再到初中毕业实施的三次关键性教育分流选拔制度，二是涵盖中小学全学段的个性化科目编班选拔制度。在... 详细信息

新加坡自建国以来就注重通过英才教育提升国家综合国力。新加坡的人才早期选拔经验主要包括两个方面：一是从小学四年级到小学六年级再到初中毕业实施的三次关键性教育分流选拔制度，二是涵盖中小学全学段的个性化科目编班选拔制度。在早期人才培养方面，新加坡采取了一些具有本国特色的措施，包括依托21世纪能力框架设定人才培养目标、实施学生为中心的任务驱动教学方法、融合价值引领的公民道德教育课程、能力培养的课程辅助活动和课外充实课程以落实全人教育、注重英才教师的选拔与培养。新加坡不仅建立了一套高效的英才识别体系，同时也为英才提供了一个充满机遇的成长环境。

关键词：新加坡拔尖创新人才早期选拔与培养英才教育教育分流

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催化裂解装置掺炼减压渣油的生产实践

石油炼制与化工 2025年第1期56卷 131-137页

作者：赵长斌中海石油宁波大榭石化有限公司浙江宁波315812

某公司在2.2 Mt/a催化裂解(DCC)装置上进行了掺炼减压渣油(简称“减渣”)的生产实践。针对掺炼减渣后,混合原料性质变差对装置产品分布、产品性质、操作参数、催化剂剂耗、能耗、以及长周期稳定运行的影响进行了综合分析,并采取了相应... 详细信息

某公司在2.2 Mt/a催化裂解(DCC)装置上进行了掺炼减压渣油(简称“减渣”)的生产实践。针对掺炼减渣后,混合原料性质变差对装置产品分布、产品性质、操作参数、催化剂剂耗、能耗、以及长周期稳定运行的影响进行了综合分析,并采取了相应的应对措施。结果表明:通过将上游装置原料改为中轻质原油,改善了DCC装置掺炼减渣原料的品质;通过优化DCC装置掺炼比例,调整DCC装置操作参数,增加金属钝化剂加入量,加大催化剂置换量等一系列应对措施,削弱了原料残炭升高导致装置结焦倾向增大,以及Ni、Ca、Fe等重金属污染催化剂的不利影响,开创了同类装置掺炼减渣的先例,保证了装置安全平稳运行;当减渣掺炼比(w)达44.4%时,装置总液体收率降低1.61百分点,焦炭产率增加1.87百分点,能耗增加230.903 MJ/t。

关键词：催化裂解减压渣油原料优化催化剂钙