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星载微波辐射计天馈系统噪声温度分析

宇航学报 2010年第2期31卷 466-471页

作者：赵瑾董晓龙张德海中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

星载微波辐射计在轨运行时,影响天线温度的因素与天馈系统的空间与时间的不稳定性有关。在最坏情况下,裸露在卫星舱外的天线物理温度的变化值可达±150℃,而且太空环境和卫星舱内环境存在一定的温度差异,使得连接天线与开关的波导存在... 详细信息

星载微波辐射计在轨运行时,影响天线温度的因素与天馈系统的空间与时间的不稳定性有关。在最坏情况下,裸露在卫星舱外的天线物理温度的变化值可达±150℃,而且太空环境和卫星舱内环境存在一定的温度差异,使得连接天线与开关的波导存在一定的温度梯度。依次分析了反射面对观测信号传输的影响,天线馈源物理温度在-150℃～150℃范围内时的噪声温度,温度梯度对计算连接波导噪声温度的影响。利用上述的分析结果,确定了天馈系统的在轨测温方法以满足星载微波辐射计精确定标的要求。

关键词：星载微波辐射计天馈系统噪声温度

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地基和星载微波辐射计数据反演大气湿度

电波科学学报 2011年第2期26卷 362-368页

作者：何杰颖张升伟中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100190

分析了地基和星载微波辐射计设计指标和探测特点。利用大气辐射传输理论和毫米波传播模型,1993(MPM93)和大气吸收系数模型,建立大气正演辐射传输模型。仿真风云三号A星(FY-3A)星载微波湿度计和地基探测仪的亮温数据,误差在允许范围内。... 详细信息

分析了地基和星载微波辐射计设计指标和探测特点。利用大气辐射传输理论和毫米波传播模型,1993(MPM93)和大气吸收系数模型,建立大气正演辐射传输模型。仿真风云三号A星(FY-3A)星载微波湿度计和地基探测仪的亮温数据,误差在允许范围内。对比星载和地基微波辐射计不同高度反演精度和均方差,建立基于3层神经网络算法的联合地基和星载观测数据的反演模型,改善现有反演精度。选取2008年1-12月晴天探空数据,试验结果表明:改进的反演模型在所研究的高度范围内具有更好的反演精度,反演的大气水汽密度廓线较单独利用星载或地基微波辐射计更接近真实值。

关键词：大气辐射传输微波湿度计反演精度神经网络

不同增益天线旋转扫描扇形波束散射计的风场反演仿真

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电子学报 2009年第3期37卷 494-499页

作者：林文明董晓龙中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

本文介绍了一种星载Ku波段旋转扫描扇形波束散射计及其主要系统参数.该散射计工作在500km高度的太阳同步轨道.通过仿真比较这种散射计在不同增益天线下的风场反演能力,确定刈幅大于1000km时天线的双程增益应不小于51.5dB、距离向3dB波... 详细信息

本文介绍了一种星载Ku波段旋转扫描扇形波束散射计及其主要系统参数.该散射计工作在500km高度的太阳同步轨道.通过仿真比较这种散射计在不同增益天线下的风场反演能力,确定刈幅大于1000km时天线的双程增益应不小于51.5dB、距离向3dB波束宽度约为25度.最后将反演风场的质量与笔形波束的SeaWinds散射计的结果进行对比,得知这种新型的散射计有良好的风场反演能力.特别地,它能显著改善高风速条件下的风向反演精度.

关键词：扇形波束散射计风场反演噪声品质因素

基于SIMION软件的空间等离子体探测器的数值仿真

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中国空间科学技术 2012年第4期32卷 71-76页

作者：孔令高张爱兵王世金孙越强郑香脂董永进中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

空间等离子体探测器采用带偏转板的柱形静电分析器作为传感器,具有大于320°探测视场,可探测约10eV～30keV的热等离子体。利用SIMION软件采用均匀随机抽样建立粒子源的方法仿真探测器的基本特性参数:静电分析器因子、能量分辨率、偏转... 详细信息

空间等离子体探测器采用带偏转板的柱形静电分析器作为传感器,具有大于320°探测视场,可探测约10eV～30keV的热等离子体。利用SIMION软件采用均匀随机抽样建立粒子源的方法仿真探测器的基本特性参数:静电分析器因子、能量分辨率、偏转板因子和偏转角。仿真结果与实测结果吻合很好。静电分析器因子的仿真与实测结果偏差为3.2%,能量分辨率仿真与实测结果偏差为1.5%,偏转角-偏转板因子的关系式与实测结果的相关系数为0.999 4。仿真结果可以有效地应用于该类仪器的设计和定标过程中。

关键词：空间等离子体探测器柱形静电分析器数值仿真

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太阳帆航天器的轨道动力学和轨道控制研究

宇航学报 2009年第6期30卷 2111-2117页

作者：罗超郑建华高东中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100190

研究了太阳帆轨道动力学和利用太阳帆推进实现非开普勒轨道的太阳帆控制问题,推导了Gauss形式的太阳帆探测器密切轨道六要素微分方程,分析了太阳帆的轨道控制设计方法,描述了适合太阳帆姿态控制的执行机构。在此理论基础上以SPORT计划... 详细信息

研究了太阳帆轨道动力学和利用太阳帆推进实现非开普勒轨道的太阳帆控制问题,推导了Gauss形式的太阳帆探测器密切轨道六要素微分方程,分析了太阳帆的轨道控制设计方法,描述了适合太阳帆姿态控制的执行机构。在此理论基础上以SPORT计划作为设计实例,并进行了设计与仿真,实现了任务要求的目标轨道。

关键词：太阳帆轨道动力学轨道控制

利用超高速撞击产生的等离子体测量微粒速度的方法研究

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物理学报 2010年第2期59卷 1385-1390页

作者：李宏伟韩建伟黄建国蔡明辉李小银高秀中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

超高速微粒在与靶物质撞击时会形成瞬时的等离子体.本文首次设计出两种传感器收集等离子体获取微粒到达传感器的时间,然后通过飞行时间法测量超高速微粒的速度.在等离子体驱动微小碎片加速器上开展了原理实验,采集到了微粒撞击产生的等... 详细信息

超高速微粒在与靶物质撞击时会形成瞬时的等离子体.本文首次设计出两种传感器收集等离子体获取微粒到达传感器的时间,然后通过飞行时间法测量超高速微粒的速度.在等离子体驱动微小碎片加速器上开展了原理实验,采集到了微粒撞击产生的等离子体信号,测量到了超高速微粒的速度,验证了这种时间测量精度高、信噪比高的全新超高速微粒速度的测量方法.

关键词：等离子体超高速撞击速度测量

基于全极化微波辐射计WindSat亮温数据的海面风场反演

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高技术通讯 2008年第5期18卷 519-524页

作者：刘璟怡王振占殷晓斌姜景山中国科学院空间科学与应用研究中心北京100080 中国科学院研究生院北京100039

根据全极化微波辐射传输理论,利用双尺度模式建立了海面辐射亮温的反演算法,并且利用美国发射的全球第一个星载全极化微波辐射计(WindSat)在轨运行期间的亮温数据进行了海面风场的反演,重点分析了风向反演的模糊度问题,并对风场反演结... 详细信息

根据全极化微波辐射传输理论,利用双尺度模式建立了海面辐射亮温的反演算法,并且利用美国发射的全球第一个星载全极化微波辐射计(WindSat)在轨运行期间的亮温数据进行了海面风场的反演,重点分析了风向反演的模糊度问题,并对风场反演结果进行了评估。研究结果初步验证了全极化辐射计在卫星上遥感海面风场的能力:与美国国家环境预报中心(NECP)的数据进行比较,反演的风速误差为1.15m/s,5m/s 以上风速下的风向误差为21°;与 TAO 浮标数据进行比较,风速误差为1.4m/s,风速5m/s 以上的风向误差为20.5°。

关键词：全极化微波辐射计 WindSat 风场反演误差分析

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酸碱处理对磷酸盐激光玻璃表面的侵蚀研究

无机材料学报 2012年第6期27卷 627-632页

作者：张磊黄利丁佳陈辉宇陈伟胡丽丽中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 中国科学院研究生院北京100049

通过添加重金属钡的酸碱溶液,在不同外界条件下,研究了磷酸盐激光玻璃表面结构在酸碱侵蚀过程的反应机理.结果表明,酸碱对磷酸盐激光玻璃的侵蚀过程主要包括金属阳离子析出和[PO4]网络结构破坏等两个重要过程.金属阳离子的析出主要是非... 详细信息

通过添加重金属钡的酸碱溶液,在不同外界条件下,研究了磷酸盐激光玻璃表面结构在酸碱侵蚀过程的反应机理.结果表明,酸碱对磷酸盐激光玻璃的侵蚀过程主要包括金属阳离子析出和[PO4]网络结构破坏等两个重要过程.金属阳离子的析出主要是非桥氧结构P O M(M为K+、Ba2+、Al3+等阳离子)在酸碱作用下生成P O H基团,而[PO4]网络结构的破坏则是指玻璃网络原有的Q2结构在酸碱的侵蚀下逐渐向Q1和Q0转变.据此,推导了磷酸盐激光玻璃在酸碱侵蚀过程中的反应模型.

关键词：磷酸盐玻璃酸碱侵蚀拉曼光谱 X射线光电子能谱

航天器外表面导电面积对朗缪尔探针科学探测的影响

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南京航空航天大学学报 2012年第3期44卷 366-372页

作者：关炳王世金刘超中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

朗缪尔探针的科学探测会受到航天器外表面导电面积与朗缪尔探针传感器有效面积之比大小的影响。如果航天器的外表面导电面积不足够大,朗缪尔探针以扫描电压模式工作时,就会造成航天器地电位的扰动,进而导致朗缪尔探针测量结果的偏差。... 详细信息

朗缪尔探针的科学探测会受到航天器外表面导电面积与朗缪尔探针传感器有效面积之比大小的影响。如果航天器的外表面导电面积不足够大,朗缪尔探针以扫描电压模式工作时,就会造成航天器地电位的扰动,进而导致朗缪尔探针测量结果的偏差。分析了此问题的物理原理,并进行了相应的理论计算。子午工程探空火箭有效载荷朗缪尔探针在进行科学探测的同时,测量了火箭外表面导电面积与朗缪尔探针传感器有效面积之比不足造成的扰动,测量结果与理论分析基本一致。

关键词：地球与空间探测技术朗缪尔探针航天器探空火箭子午工程