甚低频电磁波变态低电离层的数值模拟

利用由波对电离层加热的模型和适合于夜间低电离层的离子化学模型构成的综合模型，对甚低频波射入低电离层时变态电离层的程度受中性成分参数变化及低电离层离子化学反应参数的影响进行了模拟计算．计算结果表明，中性成分的浓度与温度及电离层离子化学反应参数密切地影响着加热的效果．     

电离层参数行为的相轨道表示及其新的预测模型

以不同时间尺度的电离层参数时间序列重构的相轨道，表征了该参数的复杂行为，并由此提出了参量预测的相空间相似及回归模型。两模型用于海口（２０°２＇Ｎ，１０２°２０＇Ｅ）ｆ０Ｆ２和Ｍ（３０００）Ｆ２的预测，取得了满意的结果。     

一种基于白谱法的电离层天气扰动指数

基于一种电离层扰动提取方法——白谱法，利用IGS提供的电离层TEC网格数据，获得电离层J_s指数、J_r指数和J_p指数，分别反映单站、纬度圈（沿经度积分）及行星际尺度下的电离层天气扰动状态.在2015年3月的一次磁暴过程中，J_s指数、J_r指数及J_p指数均很好地反映出电离层响应地磁暴的过程，磁暴前后J_p指数与Dst指数相关系数达到-0.72；J_s图从二维角度很好地表征了电离层天气的扰动过程.在此基础上，统计分析了2011——2014年J_p指数与Dst指数的相关性，结果表明:限定J_p≥2，J_p指数与对应时间Dst指数的相关系数为-0.67；限定J_p≥3，二者相关系数更高，达到-0.87.通过分析不同J_p指数阈值下不同等级磁暴的次数，发现J_p指数可以很好地反映磁暴下的电离层整体扰动，为指示电离层天气状态提供了可能的参数.      

基于地磁坐标和Kriging技术的高纬地区f0F2重构方法

为能够在高纬区域获取高精度电离层参数特性结果，提出了基于地磁坐标的高纬度区域电离层F₂层临界频率（f₀F₂）的重构方法.该方法确定了基于地磁坐标的变异函数，通过求解改进Kriging方程得出估计值.方法的确定取决于对2种坐标系、2类电离层距离计算方法以及尺度因子的选取.通过对俄罗斯6个垂直探测站在太阳活动高年（2013年）和低年（2017年）的f₀F₂历史观测数据使用月中值进行交叉验证，证明了引入地磁坐标和利用球面距离计算方法对高纬度地区进行重构能够达到最优效果.相比现有方法，其整体标准误差和绝对误差均有所降低.上述研究证实了该方法的有效性，对电子信息系统的可用频率预测以及通信效能保障具有重要意义.      

基于BDS/GPS和经验模型的区域电离层建模

基于北斗卫星导航系统（BDS）和全球定位系统（GPS）实测电离层穿刺点（IPP）数据，结合国际参考电离层（IRI）经验模型历史数据，提出一种对区域二维电离层总电子含量（TEC）进行高精度建模的方法.针对缺乏穿刺点的区域内短时间电离层建模时精度较低且各时段穿刺点空间分布不同的问题，该方法使用IRI模型在建模区域内均匀添加虚拟穿刺点数据，并根据与实测穿刺点的距离，使用构造的权重计算公式赋予其动态权重值，通过加权最小二乘法进行球谐模型参数解算.与欧洲定轨中心（CODE）发布的全球电离层图（GIM）进行数据比对发现，相对于只使用BDS/GPS实测穿刺点数据的建模方法，利用本文建模方法计算获得的垂直总电子含量（VTEC）值对缺乏实测穿刺点的区域精度有明显的提升.      

基于深度学习递归神经网络的电离层总电子含量经验预报模型

利用行星际太阳风参数与太阳活动指数、地磁活动指数、电离层总电子含量格点化地图数据，首次基于一种能处理时间序列的深度学习递归神经网络（Recurrent Neural Network，RNN），建立提前24h的单站电离层TEC预报模型.对北京站（40°N，115°E）的预测结果显示，RNN对扰动电离层的预测误差低于反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network，BPNN）0.49～1.46TECU，将太阳风参数加入预报因子模型后对电离层正暴预测准确率的提升可达16.8%.RNN对2001和2015年31个强电离层暴预报的均方根误差比BPNN低0.2TECU，将太阳风参数加入RNN模型可使31个事件的平均预报误差降低0.36～0.47TECU.研究结果表明深度递归神经网络比BPNN更适用于电离层TEC的短期预报，且在预报因子中加入太阳风数据对电离层正暴的预报效果有明显改善.      

1995年10月24日日食电离层效应的模式化研究

利用一个二维纬电离层理论模式模拟１９９５年１０月２４日日全食条件下东亚低纬电离层演变,探索低纬日食电离层效应。模式计算结果显示：日食散间日食区电离层电子与离子光致电离产生率减少使得Ｅ－Ｆ１区电离层光食效应显著,而较高部份电离层对日食影响的响应延迟。     

1993年9月12—14日磁暴期间磁层—电离层耦合分析

采用具有明确物理意义的多个地磁指数，以及地面台站链观测的地磁和电离层参数，对一次典型磁暴期内从极光区到赤道附近电离层电流、电场演化发展的耦合过程作了具体分析．结果表明，地磁指数和观测参数能较好地说明磁层－电离层耦合理论结果的主要特征．     

电离层薄层高度对电离层模型化的影响

利用IRI2012模型分析了电离层薄层高度的时空变化规律，提出了基于应用中STEC的电离层改正误差分析理论，分析了电离层薄层高度变化的相关影响.结果表明，电离层薄层高度变化对电离层穿刺点位置、投影映射函数值、电离层建模结果、电离层模型精化和电离层模型精度评估结果的影响较大.高度截止角为10°时，电离层薄层高度变化导致电离层穿刺点的经纬度差异最大可达3.2°，投影映射函数最高可引入约15.46%的误差，电离层建模结果差异和建模实用误差最高分别达9.71%，3.64%，采用不同薄层高度数据的电离层模型参数拟合和模型精化结果最大可引入约9.26%的误差，采用不同电离层薄层高度数据进行模型精度评定时最大可引入约9.62%的误差.根据这些研究结果可知:在实际应用中应采用电离层薄层高度模型，并选取较大的卫星高度截止角来减小薄层高度变化引入的误差；采用固定高度时，区域电离层建模采用与实际电离层薄层一致的固定高度；进行精度评估时，参考数据的电离层薄层高度与需要精度评估的电离层模型薄层高度相等.      

基于IRI背景场的单站电离层TEC地图重构技术

为了有效解决电离层TEC观测数据稀疏时重构问题,引入IRI-2007作为背景场,利用反距离加权法和克里格方法重构了电离层TEC地图,使用交叉检验方法检验了引入背景场前后的重构精度．结果表明,引入背景场后,一方面有效地控制了边缘地区的发散现象,另一方面重构网格点上绝对误差在-0．25N0．25TECU之间的比例分别提高了约70％和100％,误差统计基本呈正态分布．可以通过引入更加精确的背景场或使用逐步订正方法进一步提高重构精度．     

一种新的快速衰落信道非线性预测算法

快速衰落信道预测是实现快速资源配置和快速自适应调制等容量提升技术的重要途径.为解决快速衰落信道参数预测问题,对系统输出的低维标量时间序列,利用坐标延迟理论,重建系统的高维相空间,从而获得比标量时间序列更多的系统信息,进而采用递归最小均方支持向量机在这一高维空间中进行回归预测.具有局部可预测性的高斯带限过程可对快速衰落信道特性进行准确的描述是该预测算法的前提,另外从非线性动力学的角度讨论了快速衰落信道的可预测性.仿真结果表明该算法适于进行较大时间范围的预测,是进行衰落信道非线性预测的有效途径.     

空间科学实验柜被动式减振系统研究

载人航天二期我国将发展短期有人照料的空间实验室,将开展一系列空间科学实验．国际空间站和我国神舟飞船实际微重力水平测量结果表明,需采取必要的减振措施才能满足特殊科学实验要求,鉴于此对空间科学实验柜被动式减振系统进行了研究和设计．根据空间科学实验柜在载人航天器内的实际安放状态,对其进行了减振布局．将实验柜本身作为刚体,建立6自由度的减振系统动力学模型,然后在ADAMS中建立了空间科学实验柜及减振系统三维实体模型,对减振系统进行仿真,得出系统时域、频域及随机输入下的响应特性．对减振系统参数进行优化,提高了系统的减振效果．     

AE指数表现出的磁层的浑沌行为

时间序列的非线性预测误差可用来辨别产生这个时间序列的动力学系统是浑沌的还是随机的。据此，本文分析了自１９８２年１月３０日１２点开始的分辨率为１ｍｉｎ的ＡＥ指数构成的时间序列，共１５０００个数据点，首先用其中的一部分数据构造了一个从非线笥确定性的到线性统计的范围很宽的预测模型，然后利用此模型对另一部分数据进行预测，预测误差的结果表明，ＡＥ指数所表征的磁层具有浑沌行为，用同样的数据，利用滞后时间相空间     

基于相空间重构的f_0F_2一步预测算法研究

利用低纬度地区某垂测站2005年3月和4月两个月,f0F2参数共5856个数据样奉,对提前15min的一步预测算法进行了研究.基于混沌时间序列的相空间重构方法,以相近邻点轨迹具有相似性为预测理论基础,采用k最近邻点的方法对下一时刻的,f0F2进行预测.对邻点个数的选取采用了训练法和自适应选择法,对选出的邻点采用平均法和自回归两种方法进行处理,并对几种不同方法的预测结果进行了比较.结果证明,基于相空间重构的一步预测算法预测精度较高,并且容易实现,运算速度高,适用于电离层参数准实时预报.     

金属氢化物热泵及其在载人航天生保系统中的应用

介绍了金属氢化物热泵系统的工作原理和研究现状，分析了该系统在载入航天生命保障系统，特别是出舱航天服生命保障系统中应用的可能性，着重从系统体积，重量、物质消耗，再生时间和技术成熟度等方面比较了水升华器，相变储热，金属氢化物热泵等几种冷源各自的优缺点，说明了金属氢化物热泵系统在载入航天生命保障系统中应用的巨大潜力和需要研究的关键性技术问题。     

航空液压泵磨损状况预测

磨损是航空液压泵典型的渐进性故障之一,因磨损量难以测量,对磨损状况进行准确的预测比较困难.针对上述问题,提出了基于多尺度数据的支持向量机预测方法,该方法将支持向量机用于时间序列预测的基本理论和数据多尺度分解、相空间重构方法结合,能更有效地挖掘时间序列的内在联系及变化规律.采用回油流量作为反映航空液压泵磨损状况的敏感信号,将其分解为趋势项和随机项,采用多尺度支持向量机作等维信息一步预测和多步预测,利用网格方法对预测模型参数寻优.对比传统支持向量机算法分析其预测精度,结果表明:多尺度支持向量机模型预测精度更高,适于中长期预测.     

空间目标RCS序列的分形分析

空间运动目标雷达散射截面(RCS)序列为非平稳时间序列，常用时间序列分析方法很难对其进行分析和特征提取。针对部分空间运动目标RCS序列的变化规律，首次引入了分数布朗运动模型对其RCS序列进行分析和特征提取。实测数据处理结果表明，其RCS序列具有分形特性，其分形维可作为空间目标识别的有效特征。     

基于自适应RVM的电子系统缓变故障预测方法

针对电子系统缓变故障的预测问题,提出一种自适应相关向量机(RVM, Relevance Vector Machine)方法.首先,对反映电子系统性能的参数序列进行相空间重构,建立RVM的输入输出对应关系;然后,将嵌入维数和核函数参数作为人工鱼位置,取留一交叉验证(LOOCV, Leave-One-Out Cross-Validation)误差的相反数作为目标函数,利用人工鱼群算法(AFSA, Artificial Fish Swarm Algorithm)实现方法参数的自适应优化选择;最后,通过雷达发射机高压电源与多注速调管的故障预测实验验证了方法的性能.实验结果表明:该方法在预测精度和预测可靠性方面优于现有方法.     

中国航天器工程的成就与展望

中国航天器工程40多年来经历了技术准备阶段,技术试验阶段和工程应用阶段,已形成了返回式遥感卫星系列,通信广播卫星系列,气象卫星系列和科学探测与技术试验卫星系列,而地球资源卫星系列和导航定位卫星系列也即将形成,至今中国已发射成功人造地球卫星51颗,发射成功试验载人飞船4艘,取得了举世瞩目的成就,为国民经济,国防建设,文化教育和科学研究作出了重大的贡献,进入21世纪,根据中国航天近期和远期的发展目标,中国航天器工程将迎来的辉煌。     

快速Laplace逆变换

在用积分变换法解航天器断裂问题的数值计算中,往往要求Laplace的数值逆变换。本文分别阐述用Fourier级数展开法,delta函数展开法与用移位Legendre多项式展开法来快速地求出数值Laplace逆变换。