留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2017年  第37卷  第5期

空间天文
中国成功发射硬X射线调制望远镜
范唯唯
2017, 37(5): 509-509.
摘要:
LISA引力波探测任务正式成为ESA第三个大型空间任务
王海名
2017, 37(5): 509-509.
摘要:
空间物理
Cassini和Voyager发现日球层的形状可能为球形
郭世杰
2017, 37(5): 510-510.
摘要:
人类无线电通信可影响近地空间辐射环境
郭世杰
2017, 37(5): 510-510.
摘要:
Electrostatic Structure of the Electron Phase-space Holes Generated by the Electron Two-stream Instability with a Finite Width
SANG Longlong, WU Mingyu, LU Quanming
2017, 37(5): 517-523. doi: 10.11728/cjss2017.05.517
摘要:
Space satellite observations in an electron phase-space hole (electron hole) have shown that bipolar structures are discovered at the parallel cut of parallel electric field, while unipolar structures spring from the parallel cut of perpendicular electric field. Particle-in-cell (PIC) simulations have demonstrated that the electron bi-stream instability induces several electron holes during its nonlinear evolution. However, how the unipolar structure of the parallel cut of the perpendicular electric field formed in these electron holes is still an unsolved problem, especially in a strongly magnetized plasma (Ωe > ωpe, where Ωe is defined as electron gyrofrequency and ωpe is defined as plasma frequency, respectively). In this paper, with two-dimensional (2D) electrostatic PIC simulations, the evolution of the electron two-stream instability with a finite width in strongly magnetized plasma is investigated. Initially, those conditions lead to monochromatic electrostatic waves, and these waves coalesce with each other during their nonlinear evolution. At last, a solitary electrostatic structure is formed. In such an electron hole, a bipolar structure is formed in the parallel cut of parallel electric field, while a unipolar structure presents in the parallel cut of perpendicular electric field.
磁暴期间全球TEC扰动特性分析
杨鼎, 方涵先, 杨升高, 汪四成
2017, 37(5): 524-530. doi: 10.11728/cjss2017.05.524
摘要:
磁暴期间白天电离层总电子含量(TEC)大幅度扰动.TEC扰动与磁暴发生时的世界时(UT)有关.利用7年的数据对TEC对磁暴的响应进行统计研究.结果显示,磁暴期间白天TEC增大明显,且在午后TEC的增大比例有一个高峰.在18:00UT-04:00UT,南美地区与其他地区相比TEC增长较大,这可能与白天的光照有关.为了研究TEC变化与磁暴的关系,结合同样时间段的Dst指数,把TEC数据分为磁暴日(Dst<-100nT)和平静日(Dst>-50nT).研究发现,将TEC前移2h,低纬日侧地区TEC增大值随着世界时的变化与Dst变化的负相关性较好,相关系数为-0.75.在中纬度地区,将TEC扰动前移1h,相关系数为-0.61.这可能是行进式大气扰动携带着赤道向的子午风,由极区向低纬传播引起.可以认为,TEC的变化可能是由磁暴引起的.在高纬地区,TEC增大值随着世界时的变化与Dst变化的相关性较差.这可能是由于太阳高度角较低,光辐射通量较小,导致电子密度的增加不明显.
南京地区斜向加热电离层效应数值模拟
郭哲, 方涵先, 赫英明, 杨鼎, 马杰, 敬文琪, 王世旗
2017, 37(5): 531-537. doi: 10.11728/cjss2017.05.531
摘要:
与垂直加热相比,斜向加热电离层具有灵活性高、影响范围广和便于实际操作等优势.在非偏区考虑欧姆吸收,基于电子能量方程和连续性方程构建电波斜向加热低电离层的物理模型,并利用IRI-2007和NRLMSISE-00经验模型提供的背景参数对南京地区斜向加热低电离层进行数值模拟,对比不同加热条件下电子温度和电子密度的扰动情况.研究结果表明:电波加热效果随入射仰角和有效辐射功率的增大而增大;电子温度和电子密度增幅随电波频率增大而减小;X波模比O波模造成的电子温度扰动幅度和电子密度扰动幅度更大,同时X波模比O波模能更快地使电子温度和电子密度达到稳定状态;一定范围内较小仰角、较低频率、较大有效辐射功率的电波能使电子密度更快达到稳定,后两者还能加快电子温度达到稳定的过程;电子温度达到稳定所需时间随入射电波仰角呈单峰变化,仰角为62°时达到最大.
典型热层密度模式误差分析
刘卫, 王荣兰, 刘四清, 龚建村
2017, 37(5): 538-546. doi: 10.11728/cjss2017.05.538
摘要:
以CHAMP卫星2001年5月15日至2008年12月31日期间2755天的加速度计反演热层大气密度数据为基准,对JB2008和MSISE00两种模式的反演误差进行了统计分析.发现这两种模式整体上均高估了热层大气密度,但JB2008模式的精度优于MSISE00模式.JB2008和MSISE00模式的平均相对误差分别为2.2%和17.6%.对空间环境简要分类,统计各类型事件下热层实测和模式密度的纬度和地方时特性,发现MSISE00模式具有较好的地方时特性,而JB2008模式具有较好的纬度特性.研究结果对掌握目前热层密度模式误差特性及指导模式改进方向具有一定意义.
子午工程首次火箭探空数据准单色惯性重力波特性分析
王博, 胡雄, 肖存英, 史东波, 韦峰, 王欣颖, 王连忠
2017, 37(5): 547-553. doi: 10.11728/cjss2017.05.547
摘要:
利用2010年6月3日子午工程首次气象火箭探测的温度和风场数据,采用矢端曲线法分别从平流层(20~50km)和对流层(0~15km)廓线提取了海南火箭发射场上空准单色惯性重力波参数.火箭探测的平流层和对流层两个准单色惯性重力波分别向上和向下逆风传播,固有周期为20.1h和22.4h,垂直波长为9.5km和4.0km,水平波长为2900km和753km,垂直群速度cgz为0.0887m·-1和0.0298m·-1,水平群速度cgh为12.7m·-1和3.65m·-1λh/λz为305:1和188:1,cgh/cgz为143:1和122:1.
基于激光雷达实测和动力学仿真方法研究中间层顶垂直风扰动特性
巴金, 闫召爱, 胡雄, 郭商勇, 郭文杰, 程永强
2017, 37(5): 554-563. doi: 10.11728/cjss2017.05.554
摘要:
利用中国廊坊台站钠荧光多普勒激光雷达82h垂直风和水平风观测数据,统计得到中间层顶区域中存在10m·-1量级的垂直风扰动和纬向风扰动,其中垂直风扰动远远超过平均风速为-0.015m·-1的背景垂直风速.根据三维准单色重力波的极化关系和色散关系,对高中低三种频率重力波产生的垂直风扰动进行仿真,结果显示在满足短周期、大纬向风扰动条件下,高频重力波能够产生最大10m·-1量级的垂直风扰动,中频重力波能够产生10m·-1以内的垂直风扰动,低频重力波能产生1m·-1以内的垂直风扰动.理论条件下准单色重力波能够产生10m·-1量级的垂直风扰动,钠激光雷达观测到的最大10m·-1量级的垂直风扰动真实存在.研究结果可对高层大气垂直风场探测、垂直风场模拟和重力波参数化提供依据.
中国不同地区剩余臭氧及臭氧探空订正因子
郑向东, 田宏民, 刘梦琪
2017, 37(5): 564-573. doi: 10.11728/cjss2017.05.564
摘要:
根据中国不同地点臭氧探空数据,研究气球炸点臭氧浓度定值(CMR)法、卫星(SBUV和MLS)纬向平均法确定的剩余臭氧Ωres及其对订正因子Cref的影响,同时检验臭氧垂直分布对Cref的贡献.结果显示: CMR法对气球炸点高度依赖性明显,且易高估Ωres使Cref整体低于100%;卫星纬向平均Ωres对气球炸点高度不敏感,但在中国东部的臭氧总量高值区或青藏高原及低纬度臭氧低值地区,Ωres呈现近10DU以上低值,这是经向臭氧总量及其垂直分布差异在卫星遥感数据上的反映.地面到100hPa的对流层臭氧(Ωtro),100~10hPa的平流层臭氧(Ωstr)以及10hPa以上的ΩresCref贡献平均分别为(16±3.4)%,(65±2.3)%,(19±3.3)%.表明基于Cref评估或订正探空仪平流层臭氧测值时,需考虑对流层臭氧及确定Ωres方法的影响.卫星纬向平均法,特别是近似实测的SBUV臭氧廓线的值适用于确定Ωres.
太阳物理
建立太阳爆发的统一模型
2017, 37(5): 510-510.
摘要:
揭示太阳旋涡针状体起源
郭世杰
2017, 37(5): 511-511.
摘要:
太阳系探测
MAVEN十大科学发现
韩淋
2017, 37(5): 511-511.
摘要:
Rosetta揭示彗星与地球大气之间的关联
韩淋
2017, 37(5): 512-512.
摘要:
卢森堡议会通过空间资源法
李橙媛
2017, 37(5): 512-512.
摘要:
空间生命科学
中国自主研发科学实验首次登上ISS
韩淋
2017, 37(5): 513-513.
摘要:
空间基础物理
墨子号在国际上率先实现千公里级量子纠缠分发
韩淋
2017, 37(5): 513-513.
摘要:
发展战略
NASA 2018财年预算申请
王海名
2017, 37(5): 514-514.
摘要:
Euroconsult公司发布2017版《政府空间计划》报告
王海名
2017, 37(5): 515-515.
摘要:
日本发布《航天产业展望2030》
惠仲阳, 范唯唯
2017, 37(5): 516-516.
摘要:
空间探测技术
LEO-LEO掩星事件持续时间及卫星间相对角速度仿真分析
孙立刚, 吴小成, 胡雄
2017, 37(5): 574-584. doi: 10.11728/cjss2017.05.574
摘要:
通过对LEO-LEO掩星事件仿真,分析卫星轨道参数对掩星事件持续时间和卫星间相对角速度的影响.结果表明:对掩星事件持续时间影响较大的LEO-LEO卫星轨道参数依次为轨道倾角、升交点赤经、轨道高度,近地点角距对掩星事件持续时间影响不大;LEO-LEO卫星轨道倾角互补时,掩星事件持续时间最短,为98s;两颗LEO卫星轨道倾角之和或者升交点赤经之差在120°-240°范围内,掩星持续时间约100~150s;两颗LEO卫星轨道越高,掩星持续时间越短;掩星发生时,LEO卫星间水平方向相对角速度最大值约为0.14(°)·-1,俯仰方向相对角速度最大值约为0.078(°)·s-1.
热离子质谱分析仪的研制及定标
孔令高, 张爱兵, 郑香脂, 刘勇, 安雅雅, 梁金宝, 孙越强, 朱光武, 史春燕, 申冬梅
2017, 37(5): 585-592. doi: 10.11728/cjss2017.05.585
摘要:
热离子质谱分析是空间等离子体探测的核心技术之一.热离子质谱分析仪采用了半球形静电分析器结合基于碳膜的飞行时间系统方案,是目前应用最广泛、最成熟的空间热离子质谱分析技术.热离子质谱分析仪解决了三项关键技术,即5mV高分辨扫描高压,10~20nm超薄碳膜处理以及30kV超高加速电压.分析仪原理样机在瑞士伯尔尼大学完成了定标试验,实现指标参数如下:能量范围为0.499eV~29.94keV,能量分辨率为10.5%;能够实现离子成分H+,He+,O+的分辨;视场范围为360°×8.4°,角度分辨率为22.5°×8.4°.基于热离子质谱分析仪的研制基础,可以进一步开发出更高质谱分辨、更大探测视场以及小型化的等离子体探测载荷.
量子科学实验卫星微振动地面测试与估计方法
赵丹, 黄迪山, 邓雷, 朱晓铖, 杜济成
2017, 37(5): 593-600. doi: 10.11728/cjss2017.05.593
摘要:
介绍了卫星微振动地面测试和信号估计方法.根据量子科学实验卫星特点,对动量轮运行状态下光学载荷的微振动线位移及角位移进行估计.通过地面微振动测试系统,测量了动量轮运行下光学载荷的微振动加速度;应用小波积分方法,精确估计了卫星结构敏感点的振动线位移和振动角位移.通过工程实测证明了微振动测试与估计方法的有效性.研究结果对于高精度科学实验卫星微振动地面试验具有一定工程应用意义.
单接收机GNSS数据组合硬件延迟的联合求解方法
侯维君, 李义红, 徐步云, 杨晓云, 刘代志
2017, 37(5): 601-607. doi: 10.11728/cjss2017.05.601
摘要:
利用GNSS观测数据解算TEC的最大误差源是硬件延迟,包括卫星硬件延迟和接收机硬件延迟.在单接收机情况下,由于数据稀疏以及接收到的卫星信号时间不对齐等特点,已有的解算硬件延迟方法的求解结果往往不理想.在应用局域模式拟合方法和SCORE方法求解单接收机数据基础上,利用局域模型拟合法在电离层平静期拟合较准确的优点,提出一种联合改进方法,同时改正了SCORE方法解算过程中约束过强的缺点.通过利用GPStation-6接收机的GPS和BDS实际观测数据进行解算分析,验证了所提方法的有效性与准确性.
光谱连续可调星敏感器地面标定系统设计
徐达, 张国玉, 孙高飞
2017, 37(5): 608-615. doi: 10.11728/cjss2017.05.608
摘要:
为解决由于色温不匹配对星敏感器光信号定标精度产生的影响,提出一种光谱连续可调星敏感器地面标定系统设计方案.该高精度准直光学系统的光谱范围为500~800nm,像质测试结果表明,全视场畸变小于0.08%,MTF在60lp·mm-1处大于0.6.基于DMD光源系统的组成和工作原理,对光谱分辨率和光谱曲线模拟精度进行分析,设计了一套光谱分辨率全谱段优于2nm的Czerny-Turner分光系统.测试结果表明,星点位置精度优于7";光谱分辨率为10nm和20nm时光谱曲线模拟精度分别优于2%和5%,有效降低了由于色温不匹配对星敏感器标定精度的影响.
一种可收拢展开的X截面伸杆设计及力学性能分析
范文杰, 武林
2017, 37(5): 616-621. doi: 10.11728/cjss2017.05.616
摘要:
对比分析了不同截面形式管状伸杆的力学性能,发现TRAC截面比STEM和CTM截面具有更大的截面惯性矩与收拢高度之比,但其截面厚度较大,且弯心与形心不重合,导致局部弯扭组合屈曲.提出了一种管状伸杆的新型截面形式XTEM,其具有两个对称轴,弯心与形心重合;设计并建立了四种截面形式的伸杆有限元模型,分析得到了四个截面的截面惯性矩.结果表明,在同样的收拢高度下,XTEM截面伸杆在厚度增加较小的情况下,两个轴向的截面惯性矩比CTM截面分别增加了77%和35%,比STEM截面分别增加了30倍和6.7倍.
基于Matlab的三轴感应式磁力仪数据预处理软件系统设计
陈昱, 韩潇, 王越, 王鹏飞
2017, 37(5): 622-628. doi: 10.11728/cjss2017.05.622
摘要:
感应式磁力仪是用于0.01~20kHz空间交流磁场探测的载荷,其传感器由三轴正交的探头组成.由于卫星平台及载荷的独特性和多样性,目前没有通用的地面测试软件.为在发射前对载荷进行全面测试,设计了基于Matlab的数据预处理软件系统,集成波形、幅度和相位多种显示界面,并针对感应式磁力仪信号频带宽、三轴正交等特点研发了多分辨率快速傅里叶变换、滑动平均滤波、相位差计算等数据处理功能.经多阶段实验验证,软件满足对载荷全方位检测及验证要求.
基于脉冲超宽带的星载高速无线数据网络设计
周莉, 谢义方, 安军社, 熊蔚明, 薛长斌
2017, 37(5): 629-638. doi: 10.11728/cjss2017.05.629
摘要:
针对卫星内高速数据通信现有的点对点LVDS线缆通信带来的线缆束缚、布局困难、成本增加的难题,提出一种基于脉冲超宽带的星载高速无线数据网络设计方案,介绍了脉冲超宽带收发机、高速无线网络协议和无线网络节点软硬件设计的关键技术.发射机采用阶跃恢复二级管(SRD)产生皮秒级脉冲信号;超宽带脉冲接收采用幅度检测方法;无线高速网络协议设计参考美国军用数据总线标准MIL-STD-1553B协议,采用时分制指令响应机制,对1553B标准的许多指标进行扩展以适应UWB无线信道和高速传输特点,并通过FPGA成功实现.测试显示,地面演示系统应用层数据传输误码率小于10-9,表明了基于脉冲超宽带的星载高速数据网络设计的可行性和可靠性.
科学家访谈
探索宇宙中的未知——中国科学院高能物理研究所研究员张双南专访
2017, 37(5): 639-639.
摘要:
研究机构
国际空间科学研究所-北京
2017, 37(5): 640-641.
摘要: