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地磁场三维曲面Spline模型 被引量:8
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作者 冯彦 蒋勇 +2 位作者 孙涵 安振昌 黄娅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1352-1365,共14页
利用149个地面实测数据以及12个子午工程测点数据,50个CHAMP卫星高度实测数据,并结合高空180km处的50个IGRF12数据点,基于这三个高度的数据首次建立了中国地区地磁场三维曲面Spline(3DSpline)模型.在境外添加了39个测点以控制边界效应.... 利用149个地面实测数据以及12个子午工程测点数据,50个CHAMP卫星高度实测数据,并结合高空180km处的50个IGRF12数据点,基于这三个高度的数据首次建立了中国地区地磁场三维曲面Spline(3DSpline)模型.在境外添加了39个测点以控制边界效应.通过CM4模型将所有测点的场源进行分离,统一通过主磁场值建模分析.通过将模拟结果与实测值、曲面Spline(2DSpline)以及Taylor(2D Taylor)、三维Taylor(3D Taylor)模型及IGRF12模型相比较,结果显示3DSpline模型的空间分布与其他模型整体趋势一致,但更为曲折,随着高度上升,3DSpline模型的要素Y的强度逐渐减弱.通过比较3DSpline、2D和3DTaylor模型对于不同高度6个缺测点的模拟值,残差和均方根偏差(RMSE),3DSpline模型的模拟效果最好,要素Y、Z和总强度F的RMSE值要比其他模型低50%以上.3DSpline模型在不同高度处的模拟效果主要取决于该高度附近的实测值数量和精度. 展开更多
关键词 地磁场 三维模型 曲面Spline 子午工程 CHAMP卫星 IGRF12
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子午工程二期宽波段太阳射电频谱监测 被引量:2
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作者 王威 颜毅华 +5 位作者 谭宝林 谭程明 冯士伟 刘飞 陈林杰 苏仓 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期1-5,共5页
为实现太阳射电的全波段观测,子午工程二期太阳-行星际监测链分系统将建设4套太阳射电频谱仪,覆盖十米波-米波-分米波-厘米波波段,将为太阳物理和空间天气研究和业务提供可靠的数据支撑.文中介绍了全波段射电频谱仪的系统构成和主要技... 为实现太阳射电的全波段观测,子午工程二期太阳-行星际监测链分系统将建设4套太阳射电频谱仪,覆盖十米波-米波-分米波-厘米波波段,将为太阳物理和空间天气研究和业务提供可靠的数据支撑.文中介绍了全波段射电频谱仪的系统构成和主要技术参数,对数据产品和定标过程进行了描述. 展开更多
关键词 子午工程 太阳射电 频谱监测
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子午工程二期GNSS电离层TEC与闪烁监测仪样机测试及数据对比分析 被引量:2
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作者 王铮 曹光伟 +4 位作者 胡连欢 谭广远 尚社平 胡鹏 陈志青 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期77-93,共17页
子午工程二期电离层TEC与闪烁接收机布网采用国产设备.经过连续3天的运行测试,本文以同台站同天线的国外对比设备PolaRx5数据为参考,对样机的数据进行质量评估.对于科学研究,数据的连续性和有效性,VTEC、幅度闪烁指数、相位闪烁指数这... 子午工程二期电离层TEC与闪烁接收机布网采用国产设备.经过连续3天的运行测试,本文以同台站同天线的国外对比设备PolaRx5数据为参考,对样机的数据进行质量评估.对于科学研究,数据的连续性和有效性,VTEC、幅度闪烁指数、相位闪烁指数这三项数据的精度是最重要的指标.本文根据科研场景设计了这些方面的数据比较标准,评估样机的数据质量,并对两种设备探测结果特征的原因进行了分析,为数据准确性的评估提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 子午工程 GNSS电离层TEC与闪烁监测仪 样机测试 数据质量
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基于CHAMP卫星与地面矢量数据联合建立中国地磁模型 被引量:6
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作者 冯彦 孙涵 +6 位作者 蒋勇 安振昌 姜乙 刘宝嘉 黄娅 张华 武业文 《地球物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期2522-2533,共12页
首先对地面台站以及CHAMP卫星的矢量磁测数据进行预处理,结合12个子午工程台站最新的磁测数据,并利用第十二代国际地磁参考场模型(IGRF12)对不同数据归算至统一时间点,再结合第四代地磁场综合模型(CM4)计算并移除主磁场、磁层磁场、电... 首先对地面台站以及CHAMP卫星的矢量磁测数据进行预处理,结合12个子午工程台站最新的磁测数据,并利用第十二代国际地磁参考场模型(IGRF12)对不同数据归算至统一时间点,再结合第四代地磁场综合模型(CM4)计算并移除主磁场、磁层磁场、电离层磁场、感应磁场及较为微弱的环形场,最后通过球冠谐(SCH)模型联合建立了中国地区岩石圈磁场(地磁要素X、Y、Z和总强度F)的球冠谐模型(SCH2000),结合IGRF12得到了中国地磁模型(CGRF2000).建模同时考虑了测点数据海拔高度的影响,并讨论了截断阶数的选取以及边界效应的控制问题.通过比较均方偏差(RMS),认为8阶SCH2000模型可较好地反映中国地区岩石圈磁场,其分布与SCH1936、CM4以及Taylor多项式模型具有一定的相似性.从位置和强度来看,SCH2000模型所反映的岩石圈磁场更为准确,而与CM4存在一定差异,除了测点不同,截断阶数也是原因之一.通过验证,SCH2000模型各要素随高度的变化与CM4模型较为一致,所建立的CGRF2000与IGRF12模型的分布也较为相似. 展开更多
关键词 地磁场 联合建模 球冠谐模型 子午工程 CHAMP卫星 CM4 IGRF12
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第24太阳活动周中纬度电离层低电离水平的观测研究 被引量:5
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作者 于世美 郝永强 +1 位作者 张东和 肖佐 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3512-3522,共11页
延续2008--2009年的太阳极低活动期,第24太阳活动周开始后太阳活动性上升缓慢,即使在趋近峰年时太阳极紫外(EuV)辐射通量的水平仍显著低于前几个活动周.比较第23、24周的太阳辐射水平,及日本国分寺和子午工程武汉站的电离层测高... 延续2008--2009年的太阳极低活动期,第24太阳活动周开始后太阳活动性上升缓慢,即使在趋近峰年时太阳极紫外(EuV)辐射通量的水平仍显著低于前几个活动周.比较第23、24周的太阳辐射水平,及日本国分寺和子午工程武汉站的电离层测高仪观测,发现第24周的太阳EUV辐射、电离层F区临界频率(foF2)和峰值高度(hmF2)都显著低于第23周的同期水平;在较低高度上,偏低的EuV辐射带来的电子密度变化不明显,而峰值电子密度(NmF2)和0.1~50nm太阳EuV辐射通量在多数时候都同步的偏低25%~50%;但是在夏季NmF2与EUV辐射的关联性较差,即NmF2的偏低在夏季较少.分析认为这与热层中性风的季节特点有关2在夏季午后,吹向极区的子午向风总是较弱,在第24周偏低的EuV辐射背景下,减弱的离子曳力使其他季节的极区向风得到增强,进一步促进了NmF2和hmF2的降低,使这一机制的效果非常显著.基于上述结论,在对第24周电离层进行预测预报时,需更多地考虑非直接电离机制的影响.总体而言,第24周的热层和电离层变化特征可能将有别于之前几个活动周的观测,并偏离人们在此基础上所形成的认识. 展开更多
关键词 太阳活动周 电离层 子午工程
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子午工程二期大气电场仪及其初步观测 被引量:1
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作者 李磊 陈涛 +4 位作者 王诗涵 提烁 蔡春林 李文 罗静 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期138-143,共6页
大气电场是大气科学和空间物理学科中共同的一个重要电学参量,大气电场的变化代表着全球大气电路和近地面大气电荷分布状态,其变化同时受到气象活动、地质活动和太阳活动影响.大气电场的平均日变化特点代表着平静时期该地区近地面大气... 大气电场是大气科学和空间物理学科中共同的一个重要电学参量,大气电场的变化代表着全球大气电路和近地面大气电荷分布状态,其变化同时受到气象活动、地质活动和太阳活动影响.大气电场的平均日变化特点代表着平静时期该地区近地面大气电场的平均值,这对于研究不同纬度地区近地面大气电场由于地质活动或太阳活动引起的扰动具有重要意义.为实现对日地空间环境全圈层、多要素综合的立体式探测,子午工程在两极、中国多个地区建成了多个大气电场观测台站,本文主要介绍子午工程中的大气电场观测,包括场磨式大气电场仪及其数据格式,展示了子午工程建设的西藏噶尔站2021年11月至2022年10月一年期间的晴天大气电场平均日变化,并对其进行了分析以及与“卡耐基曲线”的比较. 展开更多
关键词 子午工程 大气电场 地基观测
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子午工程二期感应式磁力仪 被引量:1
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作者 王喜珍 冯志生 +3 位作者 居海华 闫彬 马新欣 陈志青 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期31-36,共6页
地球的感应磁场是空间电流体系在地球内部感应而成的电流所产生的磁场.通过地球感应磁场的观测,既可以了解空间电流体系的信息,也可以了解地球内部电性结构等信息,是研究空间天气事件和地震圈层耦合机理的重要物理参量.子午工程在我国... 地球的感应磁场是空间电流体系在地球内部感应而成的电流所产生的磁场.通过地球感应磁场的观测,既可以了解空间电流体系的信息,也可以了解地球内部电性结构等信息,是研究空间天气事件和地震圈层耦合机理的重要物理参量.子午工程在我国大陆和南极地区东经120°、100°和北纬30°、40°线附近布设呈“#”字型分布的多台(套)感应式磁力仪,开展固定、长期、连续的地球感应磁场测量.子午工程一期配置有14台(套)由乌克兰生产的LEMI-30型感应式磁力仪,自2009年开始观测,至今一直正常运行,并将与子午工程二期并网融合运行.子午工程二期将布设13台(套)感应式磁力仪,计划于2023年投入运行,与子午工程一期已布设设备共形成27台(套)的感应式磁力仪观测网.子午工程二期感应式磁力仪由我国自主研制,磁芯采用高磁导率的新型合金材料,通过采用多片叠加技术,有效聚集磁场,增强感应输出信号,提高传感器对微弱信号的拾取能力.研制方出厂测试、中国计量科学院测试以及在高淳地震台较长时间的实际观测,结果表明,子午工程二期采用的感应式磁力仪的频带范围宽,可达0.001~30 Hz,灵敏度高,分辨力达10 pT,长期运行稳定好. 展开更多
关键词 子午工程 地磁监测 感应式磁力仪
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基于大科学工程的初中物理跨学科实践活动设计——以子午工程探测电离层电子浓度为例 被引量:4
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作者 陈雨晴 官文聪 +1 位作者 郭庆 乔翠兰 《物理与工程》 2023年第2期24-30,共7页
当前经济社会发展需要跨学科人才,《义务教育物理课程标准(2022年版)》提出“跨学科实践”主题,明确指出培养跨学科人才。大科学工程综合了多学科领域的知识观念、思维方法,具有丰富的跨学科实践教育价值。以子午工程探测电离层电子浓... 当前经济社会发展需要跨学科人才,《义务教育物理课程标准(2022年版)》提出“跨学科实践”主题,明确指出培养跨学科人才。大科学工程综合了多学科领域的知识观念、思维方法,具有丰富的跨学科实践教育价值。以子午工程探测电离层电子浓度为例,应用其原理、科学数据等设计跨学科实践活动并进行实践。通过分析科学家的任务流程、科学家与学生的差异,设计跨学科实践活动流程;结合学生知识水平简化其中的跨学科知识;设计系列问题与活动构建脚手架辅助学生逐步学习,完成实践任务。 展开更多
关键词 跨学科实践 大科学工程 子午工程
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Progress of International Meridian Circle Program
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作者 WANG Chi BLANC Michel +13 位作者 ZHANG Shunrong DENARDINI Clezio Marcos LIU William SHEN Xuhui WU Jian XU Jiyao LI Hui ZHANG Qinghe REN Liwen ZHU Yajun LI Guozhu DING Zonghua LIU Zhengkuan YANG Fang 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期741-745,共5页
In 2024,the Chinese Meridian Project(CMP)completed its construction,deploying 282 instruments across 31 stations.This achievement not only provides a robust foundation but also serves as a reference template for the I... In 2024,the Chinese Meridian Project(CMP)completed its construction,deploying 282 instruments across 31 stations.This achievement not only provides a robust foundation but also serves as a reference template for the International Meridian Circle Program(IMCP).The IMCP aims to integrate and establish a comprehensive network of ground-based monitoring stations designed to track the propagation of space weather events from the Sun to Earth.Additionally,it monitors various disturbances generated within the Earth system that impact geospace.Over the past two years,significant progress has been made on the IMCP.In particular,the second phase of construction for the China-Brazil Joint Laboratory for Space Weather has been completed,and the North Pole and Southeast Asia networks are under active construction.The 2024 IMCP joint observation campaign was successfully conducted.To facilitate these developments,the scientific program committee of IMCP was established,following the success of 2023 IMCP workshop and the space weather school,which was co-hosted with the Asia-Pacific Space Cooperation Organization(APSCO)and sponsored by Chinese Academy of Sciences(CAS)and Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics(SCOSTEP).Preparations are now underway for the 2024 workshop in collaboration with the National Institute for Space Research(INPE)in Brazil. 展开更多
关键词 chinese meridian project(CMP) International meridian Circle Program(IMCP) China-Brazil Joint Laboratory for Space Weather North Pole and Southeast Asia networks
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Contribution of the Chinese Meridian Project to space environment research:Highlights and perspectives 被引量:3
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作者 Chi WANG Jiyao XU +9 位作者 Libo LIU Xianghui XUE Qinghe ZHANG Yongqiang HAO Gang CHEN Hui LI Guozhu LI Bingxian LUO Yajun ZHU Jiangyan WANG 《Science China Earth Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期1423-1438,共16页
The Chinese Meridian Project(CMP)is devoted to establishing a comprehensive ground-based monitoring network for China’s space weather research.CMP is a major national science and technology infrastructure project wit... The Chinese Meridian Project(CMP)is devoted to establishing a comprehensive ground-based monitoring network for China’s space weather research.CMP is a major national science and technology infrastructure project with the participation of more than 10 research institutions and universities led by the National Space Science Center of the Chinese Academy of Sciences.CMP is planned to be constructed in two phases:CMP phasesⅠandⅡ.The first phase(CMP-Ⅰ)started construction in2008 and completed in 2012,after which it entered the operation stage.The 10-year observation of CMP-Ⅰhas made significant scientific discoveries and achievements in the research fields of the middle and upper atmospheric fluctuations,metal layers in the mesosphere and lower thermosphere,ionospheric disturbances and irregularities,geomagnetic disturbances,and influences of solar activity.The review summarizes the main observations and research achievements,space weather forecast modeling and methods based on CMP-Ⅰover the past 10 years,and presents a future extension perspective along with the construction of CMP-Ⅱ. 展开更多
关键词 chinese meridian project Ground-based observation network Space weather Solar-terrestrial physics
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平流层爆发性增温期间中高层大气行星波研究进展
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作者 马铮 龚韵 张绍东 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期109-119,共11页
极区平流层爆发性增温(SSW)是冬季半球最剧烈的大气扰动现象之一.SSW期间温度和风场的剧烈变化被认为是冬季半球中高层大气波动能量异常增强的主要原因.流星雷达是能够稳定连续探测中间层和低热层风场的重要地基探测设备.主要依托国家... 极区平流层爆发性增温(SSW)是冬季半球最剧烈的大气扰动现象之一.SSW期间温度和风场的剧烈变化被认为是冬季半球中高层大气波动能量异常增强的主要原因.流星雷达是能够稳定连续探测中间层和低热层风场的重要地基探测设备.主要依托国家重大科技基础设施建设项目:“子午工程”,我国已建设了多个流星雷达观测台站,对中间层和低热层风场进行了长期稳定连续的监测,为揭示SSW期间中间层和低热层波动异常变化的物理机制提供了重要的观测资料.本文简述了近年来以我国“子午工程”流星雷达监测数据为核心,SSW期间中高层大气行星波的研究进展和成果;深入讨论了冬季半球中高层大气行星波发生异常变化的主要激发机制.随着“子午工程”二期十个流星雷达台站即将建成,本文对利用“子午工程”流星雷达监测台网进一步研究SSW期间中高层大气波动的变化特性进行了展望. 展开更多
关键词 平流层爆发性增温 子午工程 流星雷达 大气行星波
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子午工程二期流星雷达样机测试及数据对比分析
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作者 陈志青 刘子谦 +6 位作者 冯健 胡连欢 燕春晓 袁韦 吴学森 郑兵 周小俊 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期120-130,共11页
子午工程二期将在分布于全国的10个观测站点建设流星雷达.为了带动国内空间环境地基观测技术的发展,工程建设项目指挥部布局了流星雷达的国产化专项行动.为了确保建成后的设备满足使用要求,工程总体组织了设备样机测试,包括设备的技术... 子午工程二期将在分布于全国的10个观测站点建设流星雷达.为了带动国内空间环境地基观测技术的发展,工程建设项目指挥部布局了流星雷达的国产化专项行动.为了确保建成后的设备满足使用要求,工程总体组织了设备样机测试,包括设备的技术指标测试和数据质量评估.技术指标测试表明其满足要求.在获得数据之后,以EMDR流星雷达数据为参考,对样机的数据进行质量评估.主要对比参数包括有效流星计数、流星数时空分布、扩散系数高度分布、风场随高度的分布和随时间的变化等.本文主要展示了数据质量评估的结果,揭示了流星雷达观测的一些基本特征和规律,为数据准确性的评估提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 子午工程 流星雷达 样机测试 数据质量
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探索空间奥秘,开启科研之旅——2022年空间科学与技术专业实践教育后记
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作者 吴叩天 徐小航 +1 位作者 姜俊南 沈敖 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期144-152,共9页
空间科学与技术专业实践教育对于本科生空间物理学习具有重要意义.近年来,中国科学技术大学地球和空间科学学院空间科学与技术专业基于国家大型空间环境地基综合监测系统——子午工程的链条观测优势,开展全方位、多角度的本科生暑期专... 空间科学与技术专业实践教育对于本科生空间物理学习具有重要意义.近年来,中国科学技术大学地球和空间科学学院空间科学与技术专业基于国家大型空间环境地基综合监测系统——子午工程的链条观测优势,开展全方位、多角度的本科生暑期专业实践教育.在实践教育中,老师们生动详实地为同学们讲解实习的各项内容,带领同学们学习观测数据的处理与分析,并且参观子午工程台站;同学们使用多种观测设备,学习了光学、无线电和磁场等不同探测技术,了解了不同探测仪器的探测原理,掌握了科研软件的使用方法,并可视化分析空间天气事件期间近地空间环境的变化特征.最后,同学们还进行了实践教育总结汇报.通过参加空间科学与技术专业实践教育,同学们真正接触科研工作,成功地克服了初次尝试科研时的“忐忑不安”,不仅提升了自主学习、小组分工合作等实践能力和科学素养,而且开阔了眼界,为更深入地了解空间物理学打下基础. 展开更多
关键词 实践教育 空间物理 子午工程
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基于三维曲面Spline模型研究中国不同地区的磁场分布
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作者 冯彦 黄娅 +2 位作者 李翊君 张晋源 刘爽 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2024年第1期31-40,203,共11页
利用地面台站以及子午工程测点,CHAMP卫星实测数据,建立了中国地区主磁场的三维曲面Spline(3DSS)模型。基于该模型进行了我国的高原地区(青藏高原28°N-38°N,78°E-102°E)、平原地区(长江中下游平原27°N-34°... 利用地面台站以及子午工程测点,CHAMP卫星实测数据,建立了中国地区主磁场的三维曲面Spline(3DSS)模型。基于该模型进行了我国的高原地区(青藏高原28°N-38°N,78°E-102°E)、平原地区(长江中下游平原27°N-34°N,111°E-122°E)以及海洋地区(东海和南海部分区域16°N-30°N,123°E-136°E)的磁场模拟。分别基于高原及平原的实测数据建立了各自的3DSS模型。另外分别建立了对应的二维Taylor(2DTY)、三维Taylor多项式(3DTY)模型以比较验证。建模时考虑了所有测点的场源移除、地面及卫星数据间的数据真空、边界效应等问题。为了考察模型相对于实测值的模拟精度,对三个地区分别选取若干个测点不参与建模,将所建模型分别模拟这些测点,并计算残差、变化率及均方根偏差(RMSE)。结果显示无论是全国3DSS模型还是小区域3DSS模型,其变化率除了Y分量略大,其余分量都在1%以内,模拟精度均要好于2DTY和3DTY模型。小区域(高原及平原)3DSS模型能较好反映区域磁场分布。模型对高原的拟合最好,平原次之,海洋地区最差,说明3DSS模型不需要太多的测点即可完成建模,但建模精度依赖于测点的数量及分布。 展开更多
关键词 地磁场 三维模型 曲面Spline 子午工程 CHAMP卫星 CM4
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南极长城站哨声波监测仪设备及其初步观测
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作者 顾旭东 倪彬彬 +6 位作者 徐未 王市委 李斌 胡泽骏 何昉 陈相材 胡红桥 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期15-23,共9页
在子午工程二期项目的支持下,武汉大学(Wuhan University,WHU)联合中国极地研究中心研制了一套甚低频(very low frequency,VLF)波动探测系统,并在2022年由中国极地研究中心部署于南极洲的中国长城站(Great Wall Station,GWS,62.22°... 在子午工程二期项目的支持下,武汉大学(Wuhan University,WHU)联合中国极地研究中心研制了一套甚低频(very low frequency,VLF)波动探测系统,并在2022年由中国极地研究中心部署于南极洲的中国长城站(Great Wall Station,GWS,62.22°S,58.96°W).该探测系统的动态范围为~110 dB,时间精度为~100 ns,可为空间物理和空间天气研究提供高分辨率的波动观测数据.本文详细介绍了WHU VLF(子午工程编码:OCHCH_WHWM01)波动探测系统在GWS的初步观测结果,充分验证了系统的优越性能和稳定性.在过去一年的常规运行中,此系统能精确探测北美和欧洲等区域内各种地基VLF台站信号的动态变化.初步分析结果表明,在多次X级太阳耀斑爆发期间,GWS观测到的人工VLF台站信号特性与以往的研究结果高度一致.由于HWU-GWS(HWU为发射台站的名称)路径穿过南大西洋异常(south Atlantic anomaly,SAA)区域,观测结果同时表明,在磁暴期间,HWU VLF信号的扰动与磁层电子沉降在时空关系上具有很强的关联性.此外,此设备也能观测到闪电激发的宽频带哨声波,在频谱图上呈现特有的清晰色散结构.因此,在南极独特的地理位置,地基哨声波监测仪的观测结合其它仪器的观测,有利于深入开展与极区哨声波传播、低电离层扰动、地面闪电放电和辐射带粒子沉降等相关的空间天气学研究,对开展全天时空间环境监测具有重要意义. 展开更多
关键词 哨声波监测仪 南极长城站 空间天气 甚低频波动传播 子午工程
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子午工程二期自动磁通门经纬仪
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作者 王喜珍 范晓勇 +3 位作者 张策 滕云田 马新欣 陈志青 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期24-30,共7页
地磁台站观测有相对记录和绝对观测2种,相对记录数据需经基线值改正后方可得到地磁场要素的实际值.磁通门经纬仪是获取基线值的基本设备之一,在地磁观测中发挥着重要作用.目前台站采用的磁通门经纬仪需人工操作,人为因素会对观测数据质... 地磁台站观测有相对记录和绝对观测2种,相对记录数据需经基线值改正后方可得到地磁场要素的实际值.磁通门经纬仪是获取基线值的基本设备之一,在地磁观测中发挥着重要作用.目前台站采用的磁通门经纬仪需人工操作,人为因素会对观测数据质量产生影响,因在偏远地区和环境恶劣地区无法实现地磁绝对观测,造成地磁绝对观测的空间覆盖空白.子午工程二期将在我国内地地区首次开展自动化磁偏角和磁倾角地磁绝对观测,必将推动地磁绝对观测技术创新与发展.自动磁通门经纬仪是我国自主研发的磁偏角和磁倾角自动化观测设备,采用无磁材料和压电电机,通过优化设计与改进加工工艺,以及引入多参量误差补偿算法,有效克服和消除了系统误差,提高了测量精度.该设备在河北涉县台、吉林合隆台、陕西乾陵台和北京白家疃台等台站开展了长时间的实际观测,并与台站的人工磁通门经纬仪观测结果进行了对比.结果表明,自动磁通门经纬仪的主要性能指标达到了人工磁通门经纬仪水平.该设备也通过了中国地震局前兆设备入网测试,功能和性能指标符合地磁台站地磁绝对观测要求. 展开更多
关键词 子午工程 地磁监测 自动磁通门经纬仪 测量误差
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子午工程二期电离层数字测高仪样机测试与数据质量对比分析
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作者 陈志青 王国军 +3 位作者 张锋 胡连欢 常首民 王霄 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期37-52,共16页
为确保国产设备的探测质量,子午工程二期建设的电离层数字测高仪采用与成熟型号DPS-4D对比的方式,在位于海南儋州的空间天气国家野外科学观测研究站开展了样机测试.对参试设备及参试过程进行了介绍,对数据质量对比测试结果进行了详细分... 为确保国产设备的探测质量,子午工程二期建设的电离层数字测高仪采用与成熟型号DPS-4D对比的方式,在位于海南儋州的空间天气国家野外科学观测研究站开展了样机测试.对参试设备及参试过程进行了介绍,对数据质量对比测试结果进行了详细分析.样机测试包括现场技术指标测试和数据质量对比分析.数据质量分析从频高图质量、电离层特征参量(foF2、hmF2、h'F2、自动度量和手动度量)、电离层漂移速度等多个方面进行综合对比,明确了样机的硬件和数据处理软件的技术状态.技术指标测试结果表明,样机的两通道峰值发射功率不超过686 W;两发射天线驻波比不超过2.23;接收通道灵敏度达到−125 dBm,接收动态范围达到105 dB;接收带宽70 kHz,带外抑制超过100 dB.数据质量对比结果表明,样机自动与手动度量的foF2平均偏差0.02 MHz,hmF2平均偏差28.39 km,h'F2平均偏差0.39 km;样机与DPS-4D手动度量的foF2平均偏差−0.13 MHz,hmF2平均偏差14.7 km,h'F2平均偏差−3.21 km.分析结果表明,样机在硬件的基础探测能力方面与DPS-4D相当,频高图度量的算法还存在改进空间.本次样机数据质量对比,不仅服务于子午工程二期电离层数字测高仪的技术定型,也为数字测高仪数据质量评估指标的确定提供了参考. 展开更多
关键词 子午工程 数字测高仪 样机 数据质量
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子午工程二期电离层高频多普勒监测仪初步观测结果
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作者 郝永强 代国峰 +1 位作者 张东和 肖佐 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第1期53-65,共13页
子午工程二期计划在漠河、北京、武汉、深圳四地分别建设由一个发射站和三个接收站构成的电离层高频多普勒监测台阵.本文介绍了为此研制的电离层高频多普勒监测仪的进展和试观测期间取得的一些观测结果.通过与电离层测高仪进行交叉对比... 子午工程二期计划在漠河、北京、武汉、深圳四地分别建设由一个发射站和三个接收站构成的电离层高频多普勒监测台阵.本文介绍了为此研制的电离层高频多普勒监测仪的进展和试观测期间取得的一些观测结果.通过与电离层测高仪进行交叉对比,设备的性能和探测能力得到了验证.目前该设备已部署7个站点进行试观测,本文报告了该设备探测到的太阳耀斑导致的电离层扰动、电离层行进式扰动、大尺度电场导致的多站同时扰动等多种现象.未来子午工程二期建成后,该设备将具备我国上空北至漠河、南至广东的电离层扰动监测能力,并与其它探测手段融合发挥空间天气综合监测网络的最大效能. 展开更多
关键词 电离层高频多普勒频移 电离层扰动 子午工程
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基于通用软件无线电平台的电离层高频多普勒频移监测仪
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作者 代国峰 郝永强 +2 位作者 刘飞 张东和 肖佐 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期402-410,共9页
测量经电离层反射的无线电波频率的多普勒频移是一种经典的电离层探测技术.本文介绍了以通用软件无线电平台作为射频前端的新型设备的系统设计、数字信号处理流程及数据后处理的方法.前端输出的宽频带数字信号由计算机软件进行选频、滤... 测量经电离层反射的无线电波频率的多普勒频移是一种经典的电离层探测技术.本文介绍了以通用软件无线电平台作为射频前端的新型设备的系统设计、数字信号处理流程及数据后处理的方法.前端输出的宽频带数字信号由计算机软件进行选频、滤波、降采样等处理,具有可随时改变接收频点及数据处理流程的灵活性,并降低系统复杂度和研发周期及成本.本文比较了由快速傅里叶变换和希尔伯特变换两种方法得到的信号多普勒频移量,在电波仅有单一频移分量时,两种方法的结果是一致的;快速傅里叶变换方法能够分辨多个频移分量,而希尔伯特方法的优点则是具有较高时间分辨率.此外,采用多站数据反演了电离层扰动传播速度,把频移得到的多普勒速度与电离层垂测仪观测的电离层虚高的变化进行了对比,验证了该设备的探测能力及数据准确性.该设备已替换升级子午工程一期原设备,并将部署于子午工程二期各观测台站. 展开更多
关键词 电离层扰动 电离层高频多普勒频移 软件无线电 子午工程
原文传递
Construction and Research Progress of the Chinese Meridian Project in 2022–2023
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作者 WANG Chi CHEN Zhiqing XU Jiyao 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期704-711,共8页
The Chinese Meridian Project(CMP)is a major national science and technology infrastructure constructed in two steps.The first phase of the CMP has been operating for more than a solar cycle.From 2022 to 2023,utilizing... The Chinese Meridian Project(CMP)is a major national science and technology infrastructure constructed in two steps.The first phase of the CMP has been operating for more than a solar cycle.From 2022 to 2023,utilizing the monitoring data collected by the CMP,scientists made major breakthroughs in fields of ionosphere,middle and upper atmosphere,and coupling between layers.The construction of the second phase of the CMP is nearly finished,and the project is expected to operate as a whole in 2025 after national acceptance of the second phase.The whole project was built in an architecture of so-called“One Chain,Three Networks and Four Focuses”.It is promising to make a three-dimensional observation of the whole solar-terrestrial space.The science community is looking forward to the great contribution of the CMP to space weather and space physics research. 展开更多
关键词 chinese meridian project(CMP) MAGNETOSPHERE IONOSPHERE Middle and upper atmosphere
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