一种磁异常梯度测量的地磁/惯性融合导航方法

地磁导航是一种基于地球天然磁场的导航方法, 其自主性强, 抗干扰性能好, 可以在多种环境下正常工作, 但低空/水下地磁匹配导航需要基于大量测量数据构建地磁图且对于平台计算能力要求较高, 给地磁导航的应用带来不便. 惯性导航在短时间内精度较高, 但随着时间推移会出现较大的累积误差. 本文将从地磁总场中提取的磁异常场前后两次测量间的差分信息作为观测量, 依据磁异常场的偶极子特征, 基于磁偶极子模型理论推导了应用于导航系统滤波器的磁异常梯度测量矩阵, 提出利用磁异常梯度信息修正惯性导航系统的误差的地磁/惯性融合导航方法, 降低了地磁导航对先验地磁图的要求, 同时修正了惯导导航误差. 对比纯惯性导航, 相同条件下该方法的导航位置精度有显著提升, 为运动平台自主导航探索了一种新方法.     

可芯片化的激光抽运Mz型原子磁强计参数研究

激光抽运Mz型原子磁强计具有体积小、功耗低和灵敏度高的优点。介绍了激光抽运Mz型原子磁强计的工作原理,研究了该类型原子磁强计中激光功率和射频场强度对磁共振信号的影响,并对当前实现的原子磁强计样机中射频线圈的磁场强度均匀性对磁共振信号的影响进行了仿真分析。最后,给出了当前实现的原子磁强计样机的性能参数,并讨论了实现芯片级原子磁强计的可行性。     

各向异性等离子体中磁场重联的混合模拟研究

应用二维三分量混合模拟方法数值研究了各向异性等离子体中的磁场重联过程.计算结果表明,当等离子体垂直于磁场方向的压强大于平行方向的压强时（P_⊥/P_∥=1.5）,等离子体不稳定性的增长率会大大增强,重联速度也会加快;当等离子体垂直方向的压强小于平行方向的压强时（P_⊥/P_∥=0.6）,会出现火蛇管不稳定性,将抑制撕裂模不稳定性和磁场重联过程.     

等离子体哨声波性质的实验研究

哨声波是地球内磁层中常见的一种等离子体波动, 其不仅可以加速电子到相对论能量, 还可散射电子沉降到大气层形成弥散极光. 哨声波是一支右旋偏振波, 在空间等离子体中其等相位面通常被认为是一个平面. 近年来, 地面等离子体实验正在成为研究哨声波激发和传播的一种重要手段. 本文在中国科学技术大学线性磁化等离子体装置(KLMP)上开展了磁环天线激发波动的实验, 并利用3D磁探针测量了波动磁场的演化信息. 测量结果发现, 磁环天线激发了一种等相位面为螺旋状的右旋偏振波动, 根据天线设置的不同, 螺旋波模数分别为m=0和m=1. 通过计算波动的波长和频率, 确定这种螺旋波满足哨声波的色散关系, 为进一步在等离子体实验装置中研究哨声波打下了基础.     

电磁线圈发射器垂直发射过程建模与仿真

根据同步感应线圈发射器工作原理,建立了用于垂直发射大载荷的电磁线圈发射器数学模型;以5级发射器为例,对其垂直发射过程进行了动态仿真,得到了放电回路中的电流、发射组件所受电磁力、速度及位移等参数随时间变化的特性曲线。结果表明:电磁线圈发射器(EMCL)垂直发射大载荷过程中载荷的加速过程比较平稳,电流的变化率相对较缓,为几十ms量级;发射组件速度对自身所受电磁力影响较大,随着速度增大,发射组件受到的电磁推力有所下降;随着驱动线圈级数增多,各级驱动线圈放电控制难度加大。但相比电磁线圈炮的超高速发射,EMCL用于低速发射大载荷过程的馈电控制要简单很多。     

On geomagnetic variations during the August–September storms of 1859

Hourly magnetic readings of H and D from six geomagnetic observatories in Finland and Russia were utilized for analysis of the time behavior of the extreme space weather event of August/September 1859. The observatories cover about 200° in longitude and magnetic latitudes 45–60°N.     

四轴型磁悬浮动量轮变结构控制

根据空间飞行器姿态控制用四轴主动控制型混合磁悬浮动量轮的动力学方程,采用变结构控制(VSC)法设计了一种多输入多输出系统控制器。二次型最优控制用于确定最终滑模运动方程,趋近律用于决定变结构控制输入,实现了磁悬浮动量轮快速稳定的鲁棒性控制。仿真结果表明,VSC的动静态特性较好,其滑模运动的不变性可有效消除陀螺力矩的影响,并能实现控制能量的优化。