临近空间大气建模及其应用研究

发布时间：2024-01-27 15:30

　　临近空间(20-100 km)的飞行环境特殊,随着近年来临近空间飞行器技术的快速发展,对临近空间环境模型的需求越来越高。临近空间大气与对流层、热层关系密切,对来自上下的外强迫扰动都极为敏感,表现出复杂的时空变化特征。临近空间大气经验模型作为飞行器设计、仿真、技术验证和指导飞行快速获取大气参数重要的工具,主要给出了大气气象参量的气候变化状态。真实大气中包含复杂的大气波动等短时随机变化信息,有时会严重偏离大气气候平均状态模型。目前我国广泛应用的大气经验模型不能很好的表征这部分波动信息。因此,对现有临近空间大气模型进行评估修正和建立新模型是提升大气模型适用性,满足航空航天和临近空间开发利用需求最可靠的途径。本文以模型评估、模型修正方法研究、建模方法研究和临近空间环境对飞行器影响效应仿真为研究主线,开展临近空间大气模型和应用研究。本文的研究结果对临近空间领域飞行器模型选择与使用、飞行器设计、仿真、热防护和航迹规划等领域具有重要的参考价值。主要工作如下:(1)针对常用标准大气USSA76和参考大气NRLMSISE-00模型在工程应用上的适用性问题,基于TIMED/SABER从2002年至2016...

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【学位级别】：博士

图1.1大气垂直结构(Yiit等，2015)

图2.2TIMED卫星载荷示意图（来源：http://www.timed.jhuapl.edu/WWW/mission/spacecraft.php）

图4.1大气模型在不同高度大气密度的纬圈平均相对误差随纬度和月份的变化.a.90km;b.60km;c.30kmFigure4.1Latitude–monthcross-sectionofrelativeerrorbeforecorrection.a.at90km;b.at

图4.2NRLMSISE-00模型大气密度相对误差纬圈平均在1月、4月、7月和10月的垂直分布

本文编号：3887206