2006年12月13日太阳射电暴对GPS观测的影响

日地空间环境不仅影响航天器运行和安全, 也是导航、定位和通信等无线 电应用系统主要的误差源. 其中来自太阳L波段的射电暴被认为是全球导航卫星 系统(GNSS)稳定和性能的潜在威胁因素, 当L波段射电爆发达到一定阈值时, 将给用户带来不同程度的射电噪声干扰, 严重时会引起接收机失锁和定位服务 中断. 本文对2006年12月13日太阳射电暴对GPS造成的影响进行了研究, 利用太阳射电 观测数据、L波段闪烁观测数据和向阳面不同区域的GPS观测网数据, 分析 GPS观测对射电暴的响应. 结果表明, 此次事件对GPS观测产生了明显的影响, 射 电暴期间GPS发生幅度闪烁事件和明显失锁现象, 多个台站上空的多颗GPS 卫星 信号完全中断长达6min左右, 且多个台站上空锁定的卫星数目小于4颗, 使 得GPS定位完全失效. 相对而言, 射电暴期间日下点附近的GPS台站受到的影响 比远离日下点的大.      

太阳射电爆发干扰导航通信机理及影响表征分析

太阳射电爆发是一种潜在的导航系统干扰因素。通过导航信号模型推导,分析了其干扰导航信号的机理,提出太阳射电爆发干扰导航通信的影响方程与太阳射电爆发流量、接收机性能以及太阳–天线高度角有关,其中太阳射电流量总功率与信号的信噪比下降呈正相关;同时受到太阳–天线高度角和有效面积的制约,又与接收机环路滤波器响应函数呈卷积关系。通过对2003年10月28日、2006年12月6日和2015年11月4日事件中GPS失锁情况分析,发现同一次事件中同一站点不同接收机的失锁率不同;同一次事件中不同纬度的接收机失锁率不同,以及在同一次事件中L波段（1～2 GHz）太阳射电爆发频谱不均匀的条件下,L1和L2频段信号的信噪比下降情况也不同。从上述三个事件的观测表征验证了上述影响方程的分析正确性。     

1991年太阳L260°活动概况及其射电的特征

本文介绍了太阳L260°活动概况,并计算了黑子群的位置漂移及对应的射电缓变源.北京天文台2.84GHz射电望远镜在该活动区观测到8次特大的射电爆发(流量超过1000s.f.u.),其中4次(1991年5月16日,6月9日,6月11日,8月25日)射电爆发时变曲线十分相似而且这些微波爆发都与Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型米波爆发有良好的对应.可能说明该活动区所对应的日冕在长时间内存在一种磁场位形结构,这种磁场位形结构容易产生日冕物质抛射.      

一次较大的太阳物质抛射的光学与射电研究

用H_α色球、射电运动频谱、射电日像和米波、分米波、厘米波段上的七个单频射电总流量的观测资料及地磁记录,对1982年1月22日太阳西边缘的物质抛射事件做了综合分析.用流量变化率曲线讨论了爆发特点.在绝热假设下推得抛射物质团在1.16R_⊙附近的内部磁场为12G,总电子数为1038,总能量为7×1029erg.事件的总抛射物质～1014-1015g,总能量～2×1030erg.      

在月球背面进行低频射电天文观测的关键技术研究

月球具有足够大的尺寸,能够有效地遮挡来自地球的低频电磁波干扰,因此月球背面是进行低频射电天文观测的最佳场所。本文论述了利用低频射电频谱仪在月球背面进行空间低频射电天文观测的意义,给出了低频射电频谱仪工作原理、科学探测目标和系统组成。研究了低频射电频谱仪的设计,并采用低频射电频谱仪对北京中关村地区空中低频电磁波辐射频谱进行了试验探测,结果表明:低频射电频谱仪能够清晰地探测到0.1~40 MHz频带内的广播电台及授时台等发射的低频电磁波信号。     

太阳微波爆发频谱事件

国家天文台1.0-2.0GHz,2.6-3.8GHz太阳射电频谱仪从1994年1月和1996年9月投入观测至2000年4月10日记录到太阳射电爆发分别为297个和316个，取得了高质量的高时间分辨率，高频率分辨率的动态谱资料，为研究耀斑各种尺度的时间及空间演化过程提供了丰富的信息，1998年4月15日的共同事件在时间和频率上显示了丰富的幅度和结构的变化。     

基于空间矢量天线的太阳低频射电爆发探测研究

目前已有空间探测器对太阳的甚低频射电爆发进行的探测主要是频谱观测,针对太阳低频射电爆发的成像观测仍然是空白,利用空间矢量天线可以对太阳低频射电爆发(包括Ⅱ型和Ⅲ型暴)进行空间定位和一定的成像观测。研究针对空间(甚)低频射电探测器对太阳射电爆发的探测,提出了利用三极子矢量天线对太阳爆发进行定位的算法;基于部分空间甚低频设备的观测数据,在不同条件下对算法进行了仿真,同时针对"嫦娥四号"上的甚低频射电探测器(同样采用了三极子矢量天线),分析了其探测太阳低频射电爆发的能力。结果表明:当信号的信噪比达到10 dB以上时,矢量天线可以实现度量级的定位精度,并进一步分析了空间低频探测器探测太阳低频射电爆发的能力。     

观天巨眼400年系列之二十七——威力最强的美国甚大阵综合孔径射电望远镜

自卡尔·央斯基偶然发现了来自银河系的射电辐射,雷伯建造了世界上第一台天文射电望远镜,美国就成为射电天文学的发源地。到了20世纪50年代中期,国际上形成了几个射电天文中心,以英国的实力最强:剑桥大学发展大型射电干涉仪,继而孕育综合孔径射电望远镜方案;曼彻斯特大学建造了     

宇宙的难题

宇宙的难题周晓珊射电脉冲星之谜１９７２年，英国射电天文学家在天鹅星座区内发现了一颗例行射电脉冲星，它被列入了天文目录中并被命名为Ｇ－Ｐ－１９５３。１９６８年发现的第一颗射电脉冲星，是一个宇宙天体，它是异常稳定的无线电辐射的源泉。这种辐射的脉冲非常准确...     

太阳射电微波爆发的频谱分析

1981年4月1日太阳发生一个4N级Hα耀斑并伴随出现强烈的IV型射电爆发.本文对北京天文台,西澳大利亚站等射电资料进行分析.分析表明:(1)该事件的微波源状态相对稳定,米波源位置存在移动,因此产生微波辐射与米波辐射是两组不同的电子群体,在爆发频谱指数的时变曲线上表现出明显的形态差异.还由于两者辐射源的位置不同,微波与米波的爆发在峰值时刻上也不完全符合.(2)4月1日微波大爆发是由三个主爆发组成的,它们的峰值时刻分别为0135.1,0146.1,0153.6UT.由射电高频端谱指数算出的非热电子能谱指数表明,在射电爆发的三个峰值时刻电子能谱都变硬.本文还得出该活动区的非热电子平均速度(以光速c为单位)β为0.9左右,磁场强度B为430G.并由回旋同步辐射阻尼算得,非热电子的寿命为829秒,这个数值与三个主峰的持续时间相吻合.     

质子事件上升时间及峰值强度的统计研究

在耀斑已基本确定为质子耀斑的情况下, 为了对即将到达地球的太阳质子作出半定量的粗略预报(警报), 即估计从观测到光学耀斑开始, 需经多长时间质子通量将到达峰值;峰值强度有多大。为此, 我们收集了1967年5月—1972年12月约五年半期间国外发表的比较系统的质子事件资料, 以及相应的太阳耀斑和太阳射电资料。      

射电爆发显著事件与Ⅱ型爆发

本文分析了北京天文台2840MHz射电望远镜,1989年1月-1993年12月期间观测到的太阳射电爆发的显着事件与米波Ⅱ型、Ⅳ型爆发的对应关系,从相关结果来看,爆发的峰值流量越高△T越短,这说明当太阳流量越大,高达500s.f.u.以上时,Ⅱ型爆发会在爆发的峰值前后很短时间内发生,可能与粒子的加速有关。      

SMY和第21太阳周期间地磁及太阳活动特点的分析

本文比较第17—21太阳周黑子数、地磁A_p指数、各周极大年≥2级耀斑数、磁暴数及第一、二、三大磁暴情况;分析了≥2级耀斑数及磁暴的分布。21周3级耀斑对应磁暴比例低于19、20周,Ⅳ型及米波射电爆发是产生磁暴的重要条件。进一步分析了21周最大磁暴、最大射电爆发引起的磁暴,最严重的电离层短波通讯干扰及有明亮物质抛射的大耀斑、双带大耀斑引起的磁暴等典型例子。最后对SMY期间22个无黑子耀斑作了分析,它们可能引起中小幅度的磁暴。      

不同波段太阳射电爆发的准周期振荡

本文对1989年4月9日与4B级大耀斑伴生的两个波段(3750 MHz,2840 MHz)的射电大爆发进行了简单的初步分析。结果表明:这两个波段的爆发不仅各自具有繁多的周期,而且都存在30+3s的准周期振荡。这种现象可能与磁环的准周期振荡有关,或与粒子流有关。      

Signatures of magnetic reconnection in solar radio observations?

Magnetic reconnection occurs during eruptive processes (flares, CMEs) in the solar corona. This leads to a change of magnetic connectivity. Nonthermal electrons propagate along the coronal magnetic field thereby exciting dm- and m-wave radio burst emission after acceleration during reconnection or other energy release processes in heights of some Mm to ⩾700 Mm. We summarize the results of some case studies which can be interpreted as radio evidence of magnetic reconnection: under certain conditions, simple spectral structures (pulsation pulses, reverse drift bursts) are formed by simultaneously acting but widely spaced radio sources. Narrowband spikes are emitted as a side-effect during large-scale coronal loop collisions. In dynamic radio spectra, the lower fast mode shock formed in the reconnection outflow appears as type II burst-like but nondrifting emission lane. It has been several times observed at the harmonic mode of the local plasma frequency between 250 and 500 MHz and at heights of ≈200 Mm.     

Noise in wireless systems from solar radio bursts

Solar radio bursts were first discovered as result of their interference in early defensive radar systems during the Second World War (1942). Such bursts can still affect radar systems, as well as new wireless technologies. We have investigated a forty-year record of solar radio burst data (1960–1999) as well as several individual radio events in the 23rd solar cycle. This paper reviews the results of a portion of this research. Statistically, for frequencies f  1 GHz (near current wireless bands), there can be a burst with amplitudes >10³ solar flux units (SFU; 1 SFU = 10⁻²² W/m²) every few days during solar maximum conditions, and such burst levels can produce problems in contemporary wireless systems.     

Spectra and time variability of black-hole binaries in the low/hard state

We propose a jet model for the low/hard state of galactic black-hole X-ray sources which explains the energy spectra from radio to X-rays and a number of timing properties in the X-ray domain such as the time lag spectra, the hardening of the power density spectra and the narrowing of the autocorrelation function with increasing photon energy. The model assumes that (i) there is a magnetic field along the axis of the jet, (ii) the electron density in the jet drops inversely proportional to distance, (iii) the jet is “hotter” near its center than at its periphery, and (iv) the electrons in the jet follow a power-law distribution function. We have performed Monte Carlo simulations of Compton upscattering of soft photons from the accretion disk and have found power-law high-energy spectra with photon-number index in the range 1.5–2 and cutoff at a few hundred keV, power-law time lags versus Fourier frequency with index 0.8, and an increase of the rms amplitude of variability and a narrowing of the autocorrelation function with increasing photon energy as they have been observed in Cygnus X-1. The spectrum at long wavelengths (radio, infrared, optical) is modeled to come from synchrotron radiation of the energetic electrons in the jet. We find flat to inverted radio spectra that extend from the radio up to about the optical band. For magnetic field strengths of the order 10⁵–10⁶ G at the base of the jet, the calculated spectra agree well in slope and flux with the observations.     

The statistical features of radio bursts with fine structure at 1.1–7.6 GHz

This work presents the spectral and temporal features of radio bursts with fine structures (FSs) at broad band from 1.1 to 7.6 GHz. Fifteen burst events are studied with high frequency and temporal cadence observation from the Solar Broadband Radio Spectrometer at three frequency bands. It is found that the amount and species of radio FS decrease with increasing frequency band; the pulsation, type III burst and continuum are most frequently recorded; almost in all the burst events, more radio FSs occur before the soft X-ray (SXR) maximum than after; at 1.1–2.06 GHz, all types of radio FSs have more before the SXR peak except fiber; at 2.6–3.8 GHz, pulsation, fiber and spike prefer to appear after the peak; the separation between neighboring emission lines of zebra pattern increases with increasing frequency and the magnetic field deduced from the whistler model is 29–86 G at 1.1–2.06 GHz and 89–268 G at 2.6–3.8 GHz.