世界第一颗人造地球卫星成功发射60周年

正2017年10月4日是世界第一颗人造地球卫星成功发射60周年纪念日。1957年10月4日,人造地球卫星-1(Sputnik-1,又称斯普特尼克-1)在拜科努尔发射场成功发射,它是苏联研制的第一颗人造地球卫星,也是世界第一颗人造地球卫星,其成功发射开启了人类航天的新纪元。1卫星概况人造地球卫星-1于1957年10月4日在拜科努尔发射场发射,主要用于获取高层大气密度、无线电电离层传输等方面的测量数据。     

各种通信广播卫星的主要性能参数

自1963年发射第一颗地球同步轨道通信试验卫星到1982年底,世界各国共发射了148颗同步通信卫星,从1983年到1990年代初,世界各国还计划发射160多颗同步通信卫星。本资料列出了目前仍在同步轨道上工作的和近期即将发射的200多颗通信广播卫星及其主要性能参数。(见表1—4)因苏联     

大气密度变化对卫星返回轨道参数的影响

本文在考虑大气密度(90km高度以下) 随地理纬度、高度及时间(月份)随机变化的基础上,沿卫星的返回轨道建立了随机大气密度的统计模型。并应用该模型产生的随机大气密度样本,进行返回轨道的Monte Corlo法模拟计算。通过对模拟计算得到的返回轨道参数样本的统计处理,本文分析了大气密度变化对卫星返回轨道参数的影响。另外,本文还介绍了近似估计大气密度变化对返回轨道参数影响的影响系数法。     

DMSP卫星为美国驻中东部队提供情报

美国空军于1990年12月1日从加利福尼亚州范登堡空军基地发射了一颗属于国防气象卫星计划(DMSP)的新气象卫星。据美国空军官员说,这颗价值1.49亿美元的DMSP卫星将为美国驻海湾地区的武装部队提供情报,并已在轨道上与另外两颗DMSP卫星联网。这颗卫星的轨道经过地球两极,一天两次覆盖全地球。位于科罗拉多州彼得森空军基地的美国空军空间司令部控制DMSP卫星与其他军事卫星。两颗原有的DMSP卫星位于太阳同步轨道上,分别于1987年6月与1988年2月发射。其中一颗总是停留在与地球处于黎明和     

NRLMSISE-00大气模型与GRACE和CHAMP卫星大气密度数据的对比分析

利用GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)和CHAMP(Challenging Mini-Satellite Payload)卫星2002-2008年的大气密度数据与NRLMSISE-00大气模型密度结果进行比较,分析了模型密度误差及其特点.结果显示,NRLMSISE-00大气模型计算的密度值普遍偏大,其相对误差随经纬度变化,在高纬度相对较小;相对误差随地方时变化,在02:00LT和15:00LT左右较大,10:00LT和20:00LT左右较小.通过模型密度相对误差与太阳F_10.7指数的对比分析发现,在太阳活动低年模型相对误差最大,而在太阳活动高年相对误差较小;将模型结果分别与GRACEA/B双星和CHAMP卫星的密度数据进行比较,发现对于轨道高度更高的GRACE卫星轨道,模型相对误差更大;在地磁平静期,相对误差与地磁ap指数(当前3h)相关性不强,但是在大磁暴发生时,误差急剧增大.      

印度八十亿卢比的十年空间计划

1981年至1990年印度的空间经费为80亿卢比,其今后十年空间计划的重点是,依靠本国的技术力量研制可发射重型遥感卫星和通信卫星的运载火箭,即研制具有多种运载能力的极轨道运载火箭。在1981年至1990年期间,印度将要发射23颗卫星,其中包括3颗450-600公斤的重型卫星。从1981年起,印度每年都要发射两枚SLV-3运载火箭,其载荷都是技术卫星和科学卫星。印度将要研制的     

亚洲卫星－4及其业务和技术特点

□□亚洲卫星-4(AsiaSat-4)是亚洲卫星通信公司于2003年4月成功发射的一颗新卫星。该卫星是亚洲地区第1颗真正意义上的直播卫星(DBS)。1概况亚洲卫星通信公司作为亚洲的一家卫星运营公司,为亚洲、太平洋地区提供通信和广播卫星的直播到户(DTH)业务。该公司于1990年发射了AsiaSa     

印度在研制对地静止卫星运载器

印度空间研究组织(ISRO)已经开始研制对地静止卫星运载器(GSLV),并将用它把两颗应用型“印度卫星-Ⅱ”通信卫星在1991、1992年先后送入地球同步轨道。在此之前,印度的两颗预用型“印度卫星-Ⅱ”试验卫星将在1988和1990年由苏联帮助发射。由福特航空空间公司制造的“印度卫星 I-C”,因1982年“印度卫星 I-A”的失败,将     

2014年国外民商用通信卫星现状分析

<正>1概述2014年,全球共进行了23次民商用通信卫星的发射,共计将42颗卫星送入轨道,其中有1颗发射失败。在所有成功发射的卫星中,地球静止轨道(GEO)卫星23颗、低地球轨道(LEO)卫星9颗、中地球轨道(MEO)卫星10颗。共有14个国家、地区和组织发射了卫星,其中,美国11颗,欧洲12颗,俄罗斯8颗,其他国家共计发射11颗。商业化程度高是通信卫星的突出特点。截至2014年底,国外共有528颗通信卫星在轨,其中商用卫星48 3颗,约占91.5%;民用卫星45颗,约占8.5%。在轨的民商用卫星中,美国数量最多,共     

日本的陆地观测卫星

日本宇宙开发事业团计划于2000年用H－2A火箭发射新型地球观测卫星——陆地观测技术卫星（ALOS）。ALOS是一颗装有大型单翼太阳电池帆板和天线，采用三轴控制方式，重3900kg的太阳同步轨道卫星。其轨道高度为700km，轨道倾角为986，轨道周期为101分钟。它也是自日本1987年和1990年发射海洋观测卫星MOS－1a和MOS－1b，1992年2月发射地球资源卫星（JERS－1），1996年8月17日发射先进地球观测卫星-1（ADEOS－l），以及1997年发射的一热带降雨观测卫星”（TRMM），1999年发射ADEOS－2之后所开发的第7颗地球观测卫星。ALOS载有3…     

高层大气原子氧的半年周变

地球高层大气成分的长期变化受太阳黑子周、太阳活动程度和地磁活动程度等诸多因子所控制．本文利用国外有关高层大气成分的数据,分别讨论受上述控制因子影响的高层大气成分长期变化,讨论范围仅限原子氧半年周期变化．选用LDEF在轨飞行器1984年4月—1990年1月高度470km附近的长期资料进行统计分析,结果表明,高度470km附近原子氧在年平均太阳黑子数＜20、太阳活动程度相对低而平稳期间,半年周期的变化尤为明显,相对变幅约为40％—60％、井随平均太阳黑子数增加而增大．而年平均太阳黑子数峰值的1989年期间（＞120）,半年变化的相对变幅可达87％左右．     

Solar EUV and decimetric indices and thermospheric models

Data bases and limits of applicability of existing empirical thermospheric models are reviewed by using these models together with solar EUV irradiance data in studying the solar activity effect on composition, density and temperature. For two rather short aeronomy missions of the AEROS A and B satellites solar EUV indices as proposed by Schmidtke are used in comparison with the 10.7 cm solar flux F in determining the solar activity effect in in-situ composition measurements sampled by the same satellites at 250, 310 and 380 km altitude. No advantage of solar EUV indices over F could be determined.     

550～600 km高度上热层大气密度的中长期变化

选用了2005年8月20日至2006年7月28日高度550～600 km附近的热层大气密度探测数据,对表征太阳活动的F10.7值和表征地磁活动强度的Ap指数进行了相关特性的统计.分析结果表明,在无明显地磁扰动时热层大气密度日平均值的涨落呈现27日和准半年的周期性变化,但在地磁扰动期间这种变化的周期性会被削弱,且大气密度的周日变化幅度与F10.7值呈正相关关系.      

第23太阳活动周热层大气密度对太阳辐射指数F10.7响应的模拟研究

利用NCAR-TIEGCM计算了第23太阳活动周期间（1996—2008年）400km高度上的大气密度,并统计分析大气密度对太阳辐射指数FF_10.7的响应.结果表明,在第23太阳活动周内,大气密度的变化趋势与太阳辐射指数FF_10.7的变化趋势基本一致,但是大气密度在不同年份、不同月份对太阳辐射指数FF_10.7的响应存在差异.第23太阳活动周内太阳辐射极大值和极小值之比大于4,而大气密度的极大值与极小值之比则大于10.太阳辐射低年的年内大气密度变化不到2倍,而太阳辐射高年的年内大气密度变化可达2倍甚至3倍.大气密度与FF_10.7指数在北半球高纬的相关系数比南半球高纬的相关系数大.在低纬地区,太阳辐射高年大气密度与FF_10.7指数的相关系数比低年的大.不同纬度上,大气密度与太阳辐射指数FF_10.7的27天变化值之间的相关系数都大于其与81天变化值之间的相关系数.      

低轨航天器弹道系数估算及热层大气模型误差分析

利用低轨（LEO）航天器在轨期间两行轨道根数（TLEs）数据,结合经验大气密度模型NRLMSISE00,反演计算得到其在轨期间的弹道系数B’,以31年B’的平均值代替弹道系数真值,分别通过标准球形目标卫星对比以及物理参数基本相同的非球形目标卫星对比,对弹道系数真值进行了检验;利用不同外形目标卫星弹道系数在不同太阳活动周内的变化规律,结合太阳和地磁活动变化,估计经验大气密度模型的误差分布. 结果表明,利用反演弹道系数31年的平均值来代替真值,其在理论值的正常误差范围内;大气密度模型误差在210～526km高度范围内存在相同的变化趋势,且模型误差随高度增加而增大;在短周期内B’变化与太阳活动指数F_10.7存在反相关性;密度模型不能有效模拟2008年出现的大气密度异常低. 以上结果表明,经验大气密度模型结果需要修正,尤其是在太阳活动峰年和谷年,此外,磁暴期间模型误差的修正对卫星定轨和轨道预报等也具有重要意义.      

低频天波远距离传播日、季变化的观测与分析

本文给出了1987年6月至1988年9月间在新多对琉璜岛罗兰-C导航发射台的100kHz低频信号一跳天波“影区”传播的日变化与季变化特性所做观测的基本结果并对其做了分析。通过分析揭示出了我国中纬地区低频天波远距离传播日变化、季变化、幅度跌落效应与干涉效应的产生机制与变化规律;还揭示了我国中纬地区白天低电离层所具有的双层结构特性:在D层下C层的存在以及它们的某些形态特性与季变特性。      

Longitudinal variations of the ionospheric trough position

For the first time a comprehensive pattern of the longitudinal effect of the ionospheric trough position was obtained. We present new results with longitudinal variations of the winter trough position as a function of geomagnetic latitude for both hemispheres and conditions of high and low solar activity and all local time hours. We used a large observational data set obtained onboard the Kosmos-900, Interkosmos-19 and CHAMP satellites for quiet geomagnetic conditions. We found that a magnitude of the trough position longitudinal effect averaged for a fixed local time is greater in the daytime (6–8°) than in the nighttime (3–5°). The longitudinal effect magnitude reaches its maximum (16°) in the morning (at 08 LT) in the Southern hemisphere at high solar activity. But on certain days at any solar activity the longitudinal effect magnitude can reach 9–10° even at night. The shape of the longitudinal effect was found to differ significantly in two hemispheres. In the Northern hemisphere the trough is usually closest to the pole in the eastern (American) longitudinal sector, and in the Southern hemisphere the trough is closest in the western (Eurasian) longitudinal sector. The magnitude and shape of the longitudinal effect is also different during low and high solar activity. The Global Self-consistent Model of the Thermosphere, Ionosphere, and Protonosphere (GSM TIP) simulations demonstrate that during low solar activity, the longitudinal variations of the daytime trough position is mainly determined by longitudinal variations of the ionization function, formed due to the longitudinal variations in the solar zenith angle and the atomic oxygen density distribution. The longitudinal variations of the nighttime trough position is formed by the longitudinal variations in ionization of precipitating auroral particles, neutral atmosphere composition, and electric field.     

低纬100—200km间电子数密度的变化

利用光化平衡模式计算了低纬100—200km间白天电子数密度的变化。求得E-F₁谷区的谷深,谷宽、谷高的变化特征。获得如下结果:a.太阳活动明显影响电子数密度随高度及太阳天顶角的变化,发现太阳活动指数与电子数密度间不仅存在正相关,而且存在负相关;b.太阳活动明显影响E-F₁谷区的形态。在一定太阳活动条件下,对同一太阳赤纬和地理纬度,谷深、谷宽与太阳天顶角的关系难以用一简单函数来表示;c.太阳耀斑、地磁活动对该区电子密度有明显影响;d.在讨论100—200km间电子密度时不能忽略O+（2P）和NO的光电离率。      

Thermosphere densities derived from Swarm GPS observations

After the detection of many anomalies in the Swarm accelerometer data, an alternative method has been developed to determine thermospheric densities for the three-satellite mission. Using a precise orbit determination approach, non-gravitational and aerodynamic-only accelerations are estimated from the high-quality Swarm GPS data. The GPS-derived non-gravitational accelerations serve as a baseline for the correction of the Swarm-C along-track accelerometer data. The aerodynamic accelerations are converted directly into thermospheric densities for all Swarm satellites, albeit at a much lower temporal resolution than the accelerometers would have been able to deliver. The resulting density and acceleration data sets are part of the European Space Agency Level 2 Swarm products.To improve the Swarm densities, two modifications have recently been added to our original processing scheme. They consist of a more refined handling of radiation pressure accelerations and the use of a high-fidelity satellite geometry and improved aerodynamic model. These modifications lead to a better agreement between estimated Swarm densities and NRLMSISE-00 model densities. The GPS-derived Swarm densities show variations due to solar and geomagnetic activity, as well as seasonal, latitudinal and diurnal variations. For low solar activity, however, the aerodynamic signal experienced by the Swarm satellites is very small, and therefore it is more difficult to accurately resolve latitudinal density variability using GPS data, especially for the higher-flying Swarm-B satellite. Therefore, mean orbit densities are also included in the Swarm density product.     

Application of BDS-GEO for studying TEC variability in equatorial ionosphere on different time scales

The Earth's ionosphere and especially its equatorial part is a highly dynamical medium. Geostationary satellites are known to be a powerful tool for ionospheric studies. Recent developments in BDS-GEO satellites allow such studies on the new level due to the best noise pattern in TEC estimations, which corresponds to those of GPS/GLONASS systems. Here we used BDS-GEO satellites to demonstrate their capability for studying equatorial ionosphere variability on different time scales. Analyzing data from the equatorial SIN1 IGS station we present seasonal variations in geostationary slant TEC for the periods of high (October 2013 - October 2014) and low (January 2017 - January 2018) solar activity, which show semi-annual periodicity with amplitudes about 10 TECU during solar maximum and about 5 TECU during the solar minimum. The 27-day variations are also prominent in geostationary slant TEC variations, which correlates quite well with the variations in solar extreme UV radiation. We found semi-annual pattern in small scale ionospheric disturbances evaluated based on geostationary ROTI index: maximal values correspond to spring and fall equinoxes and minimum values correspond to summer and winter solstices. The seasonal asymmetry in ROTI values was observed: spring equinox values were almost twice as higher than fall equinox ones. We also present results on the 2017 May 28–29 G3 geomagnetic storm, when ～30 TECU positive anomaly was recorded, minor and final major sudden stratospheric warmings in February and March 2016, with positive daytime TEC anomalies up to 15–20 TECU, as well as the 2017 September 6 X9.3 solar flare with 2 TECU/min TEC rate. Our results show the large potential of geostationary TEC estimations with BDS-GEO signals for continuous monitoring of space weather effects in low-latitude and equatorial ionosphere.