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2002年  第22卷  第3期

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论文
无振荡、无自由参数格式在数值模拟盔型磁场中太阳风流动的应用
叶占银, 魏奉思, 王赤, 冯学尚, 石勇, 姚九胜
2002, 22(3): 193-202. doi: 10.11728/cjss2002.03.193
摘要(1815) PDF 317KB(767)
摘要:
提出了一种离散二维三分量理想磁流体力学守恒型方程组(MHD)的算法(NNDMHD),它有效地控制了磁场散度不为零误差对动量方程组的影响,把气体动力学中计算跨音速流动问题的有效算法--无振荡、无自由参数(NND)格式推广应用到MHD方程组中.利用该算法首先对常见一维和二维算例进行数值试验,得到比较好的结果,消除了间断处的非物理振荡.然后对太阳风在子午面轴对称盔形磁场位形中流动进行数值试验,在这个算例中,物理量沿径向变化大,NNDMHD格式仍然能够有效地控制磁场散度离散不为零误差导致的非物理流动.这个算例的计算结果表明:在网格划分比通常情况稀4倍时,该算法仍保持很好的计算稳定性.
1994年2月21日行星际激波引起的磁暴
刘绍亮, 郭建广, 宗秋刚, B.Wilkcn, 傅绥燕
2002, 22(3): 203-211. doi: 10.11728/cjss2002.03.203
摘要(2507) PDF 862KB(833)
摘要:
利用Imp-8,Geotail和Goes-6等卫星资料,研究了1994年2月21日0900UT到达地球磁层的行星际激波引起的磁暴期间,从太阳风向磁层传输能量的有关问题.结果指出:(1)南向行星际磁场(IMF)的长持续时间不是太阳风向磁层输能的必要条件.南北振荡的,较强IMF也能产生显著的能量传输;(2)行星际扰动磁场通过弓激波和磁层顶后扰动磁能增加,增幅将近5倍;(3)在磁层内扰动磁场的Bz分量在1×10-4 Hz附近显著被吸收.这一低频扰动磁场可能是磁暴期间导致氧离子和质子等环电流粒子向内扩散并被加速的原因之一.
2000年4月6-8日磁暴期间电离层TEC观测研究
张东和, 肖佐, 古士芬, 叶宗海
2002, 22(3): 212-219. doi: 10.11728/cjss2002.03.212
摘要(1847) PDF 777KB(829)
摘要:
利用北京、乌鲁木齐、武汉GPS观测数据计算的垂直总电子含量,分析了发生于2000年4月6-8日磁暴期间观测区域的电离层状态.结果表明,在4月7日北京时间0200-0700之间,在中、低纬地区出现了较弱的电离层负相暴,与前一日相比,最大TEC之差在-8TECU左右;在北京时间0700之后,在较高纬度地区开始出现强烈的电离层负相暴,并且该负相暴随着时间逐渐增强;但在北京时间0700-0900之间,在低纬地区出现了电离层正相暴.在一定时间内较高纬度地区的负相暴逐渐增强并向南移动而低纬地区的正相暴经历了增强到减弱的过程.
地球磁尾的电场模式
张天辉, 徐荣栏, 李磊
2002, 22(3): 220-226. doi: 10.11728/cjss2002.03.220
摘要(1718) PDF 703KB(1033)
摘要:
地球磁层中的电场是磁层等离子体运动的主要驱动力.目前常用的磁层电场为均匀晨昏电场和投影电场.本文假定磁力线为电场的等位线,地球电离层电场看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影.利用Tsyganenko磁场模式(T89),沿磁力线把电离层电场投影到磁尾,得到了一个新的磁层电场模式.文中对偶极磁场和T89磁场模式下的投影场作了比较,说明本模式突破了偶极磁场的局限,在磁层有更大的适用范围
雷暴云准静电场和夜间低电离层的电离
黄文耿, 古士芬
2002, 22(3): 227-233. doi: 10.11728/cjss2002.03.227
摘要(1673) PDF 660KB(1048)
摘要:
用点电荷模型计算雷暴云突然放电后形成的准静电场随高度的分布,以E/N(E为电场大小,N为大气密度)为输入参量,在一定条件下,对Boltzmann方程数值求解,计算电离层电子数密度的扰动.计算结果表明,在约70-90km之间,在约放电后的10ms内,准静电场大于中性大气的击穿电场,将引起大气的雪崩电离,从而引起夜间低电离层电子密度的显著增加,但这种电子密度的增加是短暂的,在很短的时间内就恢复到平静时的水平,恢复时间随高度的变化而不同.
高精度多普勒频高图的获取和分析
袁志刚, 宁百齐, 万卫星
2002, 22(3): 234-239. doi: 10.11728/cjss2002.03.234
摘要(1949) PDF 610KB(1067)
摘要:
电离层高频反射回波的多普勒频移是研究电离层扰动的一个重要参数.在数字测高仪探测中,高分辨率的多普勒频移一般在漂移测量中获得,但这种测量方式探测的频点少,不能获得扰动的高度剖面;而在频高图模式下,虽然工作的频点多,能够获得电子浓度的高度剖面的信息,但探测的多普勒频移的分辨率低,无法用来精确检测电离层扰动.实际的电离层高频回波一般为窄带信号,由此本文中提出了一种新的分析方法,利用DGS-256数字测高仪频高图模式下记录的16个多普勒通道的数据,通过反傅里叶变换还原成时域信号,采用最小二乘法估计相邻时间点的相位差,获得高精度多普勒频高图.作为实例,利用该方法分析武汉电离层观象台数字测高仪观测站的观测数据,得到了多频点的多普勒频移曲线.结果表明:在DGS-256数字测高仪频高图模式下能够得到高精度多普勒频高图,这在电离层扰动探测和研究中很有意义.
重力波波包在三维非等温大气和水平风场中非线性传播的数值研究
吴少平, 易帆
2002, 22(3): 240-248. doi: 10.11728/cjss2002.03.240
摘要(1736) PDF 1008KB(759)
摘要:
采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在三维非等温大气、均匀和剪切风场中的非线性传播进行了数值模拟,给出了重力波波包三维非线性传播的全过程,分析了重力波的传播特性及背景温度场、风场对重力波传播的影响.结果表明:波包扰动速度振幅的增长比在WKB条件下振幅的增长要慢;波包非线性传播的路径、能量传输速度不同于WKB近似下的结果,非线性效应导致了重力波的传播特性的改变;温度场的非均匀性会改变重力波传播的路径和速度;剪切风场使扰动速度振幅的增加变得缓慢,使垂直波长减小.
月球卫星的精密定轨
刘迎春, 刘林
2002, 22(3): 249-255. doi: 10.11728/cjss2002.03.249
摘要(1779) PDF 549KB(1067)
摘要:
发射月球卫星是探测月球的一个重要途径,而且为了找水,多采用极轨方式.由于作为中心天体的月球与地球有所不同,导致月球卫星的运动及其相应的轨道摄动解亦有明显差异.在这种背景下,本文选择采用一组适用于0≤e＜1和0°≤i＜180.的无奇点根数、充分利用数值法和分析法各自特点的定轨方法,给出月球卫星的精密定轨方案,并以测距的模拟资料进行了实算,计算结果与理论分析相符,有实用前景.
附着小行星的视线制导规律
崔祜涛, 史雪岩, 崔平远, 李傲霜
2002, 22(3): 256-260. doi: 10.11728/cjss2002.03.256
摘要(1636) PDF 410KB(1007)
摘要:
提出了一种航天器附着(软着陆)小行星的制导与控制规律.为了保证垂直软着陆,事先规划了满足约束的理想视线与视线角轨迹,通过设计滑模变结构控制器跟踪理想轨迹,实现了在小行星表面垂直软着陆;证明了制导与控制规律的鲁棒性;最后通过数学仿真验证了提出的制导与控制规律的可行性.
小推力发动机高空羽流场数值模拟
程晓丽, 毛铭芳, 阎喜勤
2002, 22(3): 261-267. doi: 10.11728/cjss2002.03.261
摘要(1599) PDF 638KB(1183)
摘要:
以小推力发动机的高空羽流场为研究对象,完成了氮气流的DSMC方法数值模拟研究,对计算方法的可靠性进行了实验对比验证,分析了高空羽流场特性及高空稀薄流动的非平衡效应.结果表明,用DSMC方法与加密网格技术结合可有效模拟高空羽流场,且必须计及气体非平衡效应.皮托压力的数值结果与实验符合得很好.
一种SEU实验数据的处理方法
黄建国, 韩建伟, 林云龙, 黄治, 路秀琴, 张新, 符长波, 郭继宇, 赵葵
2002, 22(3): 268-274. doi: 10.11728/cjss2002.03.268
摘要(1922) PDF 686KB(1065)
摘要:
对SEU数据-特别是看似不理想,但却包含了丰富的物理信息的所谓"坏数据"-的处理方法进行了分析讨论,并具体针对IDT7164器件的SEU数据进行了处理,从中得到了死层厚度、灵敏体积厚度、能量阈值等进行单粒子翻转预测所需要的关键参数,并就如何根据国内加速器的实际情况开展有针对性的单粒子效应模拟试验提出了一些初步想法.
小卫星设计中软件重注入的关键技术研究
周健, 段登平, 王建宇
2002, 22(3): 275-281. doi: 10.11728/cjss2002.03.275
摘要(1762) PDF 598KB(1024)
摘要:
针对小卫星的一体化设计思想,采用CCSDS测控体制,星上采用CAN总线的分布网络,对小卫星软件重注入的课题做了深入的研究.
圆及椭圆轨道释放绳系子星的方法研究
顾晓勤
2002, 22(3): 282-288. doi: 10.11728/cjss2002.03.282
摘要(1553) PDF 564KB(1066)
摘要:
研究绳系卫星系统质心沿椭圆轨道运动时,子星释放的最佳初始条件,运用变量替代简化动力学控制方程;对圆轨道运动的母星,采用轨道转移方法释放子星,计算弹射变轨参数及过渡轨道终了真近点角.本文取消母星质量远大于子星质量的假设,考虑子星释放过程中绳系卫星系统质心随子星运动的变化,所得结果更具有普遍意义.数值模拟结果表明,所述方法的有效性.

期刊介绍

ISSN 0254-6124       CN 11-1783/V

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