遥感卫星载荷海洋耀斑观测几何模型研究

为研究遥感卫星观测海洋耀斑时耀斑观测角度及耀斑长度的变化规律,为遥感载荷视场设计提供基础参考数据,文章在假设海洋表面完全反射的基础上,建立了卫星载荷海洋耀斑观测的完全几何模型,确定了卫星观测海洋耀斑的镜面反射极限位置,并建立方程组求取耀斑观测边缘视场指向角,以此获取耀斑观测角和耀斑长度。结合轨道仿真软件(Satellite Tools Kit,STK),以夏至日和冬至日的太阳同步轨道为算例,完成边缘视场耀斑观测指向角、耀斑观测角、耀斑长度的计算。结果表明,耀斑观测参数呈现明显的轨道周期特性,两个耀斑观测边缘指向角在冬至日和夏至日变化趋势相似,但变化范围不同;耀斑观测角呈类正弦变化,最大约为0.43°;耀斑长度夏至日时在0~29.2km范围内变化,冬至日时在0~29.7km范围内变化。通过STK软件生成的耀斑观测指向角与文章模型生成的耀斑观测边缘视场指向角进行对比验证,表明耀斑观测几何模型正确、合理,可为卫星遥感载荷的海洋耀斑观测或规避提供理论依据和边界条件。     

经纬向传播的甚低频台站信号对太阳耀斑响应特征的差异性分析

为了揭示太阳耀斑发生期间沿着经纬向传播的甚低频台站信号受到扰动的差异性,文章基于随州观测站的甚低频数据,分析了2017年9月8日经向传播的NWC台站信号和纬向传播的JJI台站信号对太阳耀斑的响应特征,比较了两条路径上信号的幅度对同一太阳耀斑响应的异同.结果表明:NWC信号的响应只有先上升再恢复1种,而JJI信号有先上升...     

海洋区域大气CO_2卫星遥感观测模型及仿真研究

对海洋下垫面的大气CO2卫星载荷观测模式进行了研究。分析了海洋耀斑观测原理以及耀斑分布区域与方位,建立了在轨耀斑点计算模型并给出耀斑点寻找方式。STK软件模拟了在轨耀斑参数获取及扫描镜寻找耀斑控制流程。     

风云二号卫星空间环境监测器准确预报太阳质子事件

风云二号卫星空间环境监测器准确预报太阳质子事件中科院空间科学与应用研究中心日前通过安装在风云二号气象卫星上的空间环境监测器，成功地监测到太阳的两次最高量级大耀斑，对其引起的太阳质子事件进行了预报，并向各种航天器的用户发出了灾害预防警报。从１９９７年１...     

关于太阳耀斑观测的地图匹配算法实现

利用海洋的镜面反射进行太阳耀斑观测,要求以星下点为中心的卫星视场必须落在海洋区内。针对如何判定卫星视场和海岸线地图的位置关系问题,文章将卫星视场构成的矩形区域与海岸线地图构成的不规则多边形区域等效为多条线段集合,并提出一种把判断矩形与不规则多边形位置关系转化成判断等效线段之间位置关系的算法。该算法与传统的线段裁剪法或多边形裁剪法比较,具有无需求取线段交点、判断次数大幅减小等优点,能够达到快速判断能否进行耀斑观测的目的。     

世界首对孪生太阳观测卫星上天

太阳是地球上的生命之源，但这个脾气有些暴躁的火球也经常对人类的生活造成威胁。为了摸清它的脾气，了解太阳磁场中蕴藏的能量及其对地球的影响，对最剧烈的太阳活动——耀斑进行研究，以期最终实现“空间天气”预报，2006年10月25日，美国用德尔它2火箭成功发射了世界上第一对孪生太阳观测卫星“日地关系观测台”（STEREO）。来自5个国家的科学家参与了这一项目。     

科技成果

NASA太阳动力观测卫星发回首批图片NASA的太阳动力观测卫星（Solar Dynamics Observatory,SD0）近日发回有关太阳活动的首批图片,可以帮助科学家更好地了解太阳动态过程。发回的图片显示了以前从没见过的物质流离开太阳黑子的详细过程。一些图片还详细刻画了太阳表面的活动。除此以外,卫星还在超紫外波长范围内对太阳耀斑进行了首次高清晰测量。     

众眼看宇宙

2012年伊始,NASA就将这幅高清的X级太阳耀斑照片赠予世人欣赏。太阳耀斑（又称色球爆发）是太阳表面突然释放能量,喷射出高能带电粒子而形成的壮观场面,其寿命仅有几分钟至几个小时。     

日本的SOLAR-A飞行计划

1991年日本计划发射Solar-A航天器。该航天器将携带X和伽马射线观测仪器。其任务是用硬X射线(1.5～10万电子伏)和软X射线(0.3～3千电子伏)对太阳耀斑进行高分辨率成像。Solar-A任务具有很浓的国际合作气氛,其中包括与美国和英国的合作。     

不同内边界条件下SEP事件实例的集合数值模拟及其在SEP事件预报中的应用

太阳高能粒子(SEP)事件的定量数值预报是空间态势感知的重要方面之一.SEP事件主要来自于日冕物质抛射(CME)所驱动的激波扩散加速(DSA).文章在三个有关模型的基础上,结合1 AU处卫星的太阳风观测参数和日冕仪的CME观测参数,建立了一套可用于预报SEP事件的数值方法.利用该方法对一次SEP实例进行数值模拟,并将模...     

一种基于模糊机理模型的混事建模方法

本文提出了一种基于模糊机理模型的混合建模方法。采用模糊逻辑系统建立机理模型，RBF神经网络建立系统的补偿模型。这种方法具有建模精度高、物理意义明确以及适应范围大的特点。仿真结果进一步证实了这种方法的有效性。     

利用混合模型LSTM-DNN进行全球电离层TEC map的中短期预报

近年来,基于深度学习技术的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络相关预报算法在空间天气的预测方面得到广泛应用,但存在预测误差随时间堆叠的缺陷,因此只能进行有限的短期预测.为解决这一问题,文章将太阳风参数、太阳黑子数、地磁活动水平指数Ap以及磁暴环电流指数Dst作为预报因子加入模型,建立...     

基于神经网络的太阳电池阵热真空试验外热流模拟系统辨识

文章针对太阳电池阵热真空试验非线性的特点,引入一种基于神经网络的系统辨识方法。该方法采用BP网络作为模型辨识器,而辨识器又采用L-M（Levenberg-Marquart）算法进行训练。仿真结果表明,该方法具有较高的训练速度与精度,可以对太阳电池阵热真空试验测点温度响应做出较为精确的预测。     

The reflection model for propagation of solar cosmic rays

The principles of constructing the model are considered in this paper, together with the issues of its components and physical algorithm. The main emphasis is placed on the cause-and-effect relationships between the structure and dynamics of the solar and interplanetary media and the motion of solar cosmic ray particles. The specific features of the initial phase of motion of the particles after their acceleration in a solar flare are considered, as well as the subsequent phase of further particle propagation in the solar corona, and the phase of motion in the heliosphere. The processes of transport of charged particles in flare plasma ejections are considered in detail.     

Topological model of the solar event including a flare and coronal mass ejection on October 19, 2001

Based on the analysis of a strong solar flare X1.6/2B on October 19, 2001 in the active region 9661, accompanied by a coronal mass ejection (CME) of the halo type, a topological model of development of this solar event is suggested. The model considers a unified process of development of CME and a chromosphere flare. According to the model, this process has a common source of energy supply: the turbulent current layer lying between the arcade of flare loops and the surface of CME going away. The structures on the ends of flare bands (SEFB) represent in this model chromosphere feet of the system of large-scale coronal magnetic arches at the initial stage of the dynamic processes whose evolution results in CME. Peripheral structures (PS) of the flare (elongated double bright emission strips beyond the limits of the active region) are interpreted as chromosphere bases of magnetic field lines that form an external shell (braid) of the CME at the late stage of the flare.     

基于RBF神经网络的导弹鲁棒动态逆控制

讨论了一种基于神经网络的导弹鲁棒动态逆控制方法。导弹的基本控制律采用动态逆方设计,针对存在动态逆误差的慢回路设计神经网络鲁棒逆控制器。用RBF神经网络逼近导弹慢模态数学模型,并把逼近误差引入到网络权值的调节律以改善系统的动态性能;鲁棒控制器用于减弱模型不确定性及神经网络的逼近误差对跟踪精度的影响。所设计的控制器不仅保证了闭环系统的稳定性,而且使模型不确定性及神经网络的逼近误差对跟踪精度的影响减小到给定的性能指标。最后通过仿真分析,验证了该方法的有效性。
     

基于统计参数分析和RBF网络的动调陀螺故障诊断方法

针对动调陀螺故障振动信号的特点,提出了一种基于振动统计参数分析和神经网络的动调陀螺故障诊断方法.该方法通过计算原始振动信号的一组统计参数作为表征故障的特征信息,以此作为RBF神经网络的输入参数来学习并识别陀螺故障.实验结果表明,采用对统计参数的计算能够简单、有效地提取陀螺故障特征信息;运用神经网络进行故障诊断建模,使诊断具有自适应、自学习的能力,诊断结果更加可靠.     

Peculiarities of the development of active regions on the Sun prior to strong X-class flares: Joint analysis of data from the RATAN-600 radio telescope and SDO space observatory

Complex analysis is performed for five active regions on the Sun where strong X-class solar flares occurred in 2011–2012. Radio emissions from the regions were investigated based on daily multi-wave observation of the Sun with the RATAN-600 radio telescope in the 1.6–8.0 cm wavelength range. It is shown that, as in eruptive events that were investigated earlier using the RATAN-600 radio telescope, 1–2 days (in some cases 14–17 h) prior to a strong flare one observes a developing source over the neutral line of photospheric magnetic field, which is projected on the region of the maximum approach of fields of opposite signs. In most cases this source became a dominant component in the microwave emissions of the active region prior to a flare. Simultaneously, analyzing magnetographic measurements of the same active regions, based on the data of the SDO space observatory, it has been shown that development of X-class flares proceeds at sufficiently high levels (F ～10²² Mx) of magnetic flux in groups of sunspots and at sharp growth of flux gradient (G ～ 20 × 10²⁰ Mx/deg), which reflects the geometric approach of sunspots with opposite polarities of the magnetic field. These results can be used to develop methods for forecasting strong flares on the Sun.     

On the use of solar energy for the acceleration of bodies to cosmic velocities

Future schemes of propulsions for interplanetary space flights based on using the solar energy are considered. The analysis is being conducted of the following propulsion systems: photon steady propulsion (solar sail); unsteady propulsion using momentum and energy of powerful solar flare photons; thermogasdynamic based on heating of propellant matter by concentrated solar radiation; electromagnetic wave propulsion based on the energy and momentum transmission by waves of optical and microwave ranges from space solar electricity stations and energy storage devices. The combined types of propulsion systems is discussed. Main features of mathematical modelling of small thrust propulsion systems are also considered.     

基于最小二乘支持向量机的小样本建模方法研究

针对捷联惯组历次测试数据小样本建模问题,提出了通过二次修正插值方法解决测试数据的非等间隔性和样本容量小的问题。并通过相空间重构的思想将一维时间序列多维化。最后通过最小二乘支持向量机建立预测模型。实例分析表明,建立在二次修正插值基础之上的最小二乘支持向量机时间序列模型具有较高的预测精度,能够很好地满足对惯组测试数据分析的要求。