快速测量太阳风参数方法研究及FY-2C卫星太阳X射线数据反演
发布时间：2021-01-09 13:49
随着人类航天活动的不断深入,空间环境与人类活动的联系越来越紧密。突发性空间环境极易造成灾害性空间事件,空间环境强烈地受太阳活动的影响和调制。太阳风和太阳耀斑是影响空间环境的两个重要因素。快速变化的太阳风如激波压缩地磁场可以引起磁暴等很多空间环境现象,太阳耀斑可以引起质子事件而威胁到航天器的安全。地球时刻处于太阳风的包围之中,了解太阳风的变化特征对研究空间环境的变化有着重要的意义,太阳风的特征参数包括:速度、温度和数密度。本文研究了国外主流的几种太阳风探测仪的技术原理。太阳风探测仪按传感器的不同主要分为两大类:静电分析仪类和法拉第杯类。静电分析仪类太阳风探测仪的主要传感器是静电分析仪,利用电子倍增器或微通道板计数。通常静电分析仪结合飞行时间系统还可以进行高精度的太阳风成分测量。法拉第杯类太阳风探测仪主要的传感器是法拉第杯。两类探测仪采用不同的传感器,其优缺点也各不相同。这两类太阳风探测仪都是通过测量太阳风粒子的E/Q谱的空间分布来确定太阳风速度、温度和数密度。它们共同的缺点是时间分辨率不够好,最好也在30s左右。高时间分辨率对于探测快速变化太阳风（如激波）是必需的。中俄合作的太阳风快速监...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳活动和太阳风及其对地球空间环境的影响
1.2.1 太阳活动及太阳风
1.2.2 地球空间环境
1.2.3 太阳活动和太阳风对地球空间环境的影响
1.3 课题主要研究内容
1.3.1 快速测量太阳风参数方法研究
1.3.2 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演
第二章 太阳风探测
2.1 太阳风的起源
2.2 太阳风平均观测特性
2.3 太阳风中的扰动
2.3.1 共转相互作用区
2.3.2 磁云
2.3.3 行星际激波
2.4 受扰动太阳风的参数变化
2.5 太阳风探测方法
2.5.1 静电分析仪类太阳风探测仪
2.5.1.1 太阳风离子探测仪（SWOOPS-I）
2.5.1.2 太阳风电子探测仪（SWOOPS-E）
2.5.1.3 SOHO 卫星电荷、元素、同位素分析系统
（一） CTOF传感器探测原理
（二） MTOF传感器探测原理
2.5.2 法拉第杯类太阳风探测仪
2.5.3 两类太阳风探测仪比较
2.5.4 太阳风探测的未来
第三章 太阳风快速监测器
3.1 太阳风快速监测器（FSWM:FAST SOLAR WIND MONITOR）
3.2 法拉第杯仿真模拟计算
3.2.1 初步近似下的法拉第杯角度特性
3.2.2 考虑调制电压的法拉第杯角度特性
3.2.3 麦克斯韦速度分布假设下的模拟仿真
3.3 太阳风入射方向的确定
3.4 太阳风参数的快速确定
3.5 法拉第杯仿真与实验结果的比对
3.5.1 法拉第杯特性参数选择结果
3.5.2 仿真与实验结果对比
3.6 小结
第四章 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演
4.1 引言
4.2 FY-2C 及GOES 卫星太阳X 射线探测器简介
4.3 FY-2C 太阳X 射线探测器定标结果分析
4.3.1 探测器的坪特性
4.3.2 探测器效率
4.3.3 探测器的正比性
4.3.4 探测器能道划分
4.3.5 探测器能量分辨率
4.3.6 遥测数据传输及探测器的时间分辨率
4.4 FY-2C 太阳X 射线探测结果及与GOES 结果比对
4.5 太阳X 射线数据反演
4.5.1 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演方法
4.5.2 最小二乘拟合方法
4.5.3 一般非线性函数的最小二乘拟合算法
4.5.3.1 高斯牛顿法
4.5.3.2 麦夸脱方法
4.5.3.3 列维布格-麦奎尔特法
4.5.4 反演前的数据预处理
4.5.5 反演结果
4.6 FY-2C 与GOES 卫星太阳X 射线数据反演结果的比对
4.7 小结
第五章 结束语
附言
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]FY-2卫星太阳质子事件监测警报系统及质子事件警报的尝试[J]. 林华安,朱光武,王世金. 空间科学学报. 2000(03)
硕士论文
[1]X射线探测器标定分析系统及空间粒子探测器半导体传感器工作特性检测系统[D]. 韦飞.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2003
本文编号：2966772
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳活动和太阳风及其对地球空间环境的影响
1.2.1 太阳活动及太阳风
1.2.2 地球空间环境
1.2.3 太阳活动和太阳风对地球空间环境的影响
1.3 课题主要研究内容
1.3.1 快速测量太阳风参数方法研究
1.3.2 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演
第二章 太阳风探测
2.1 太阳风的起源
2.2 太阳风平均观测特性
2.3 太阳风中的扰动
2.3.1 共转相互作用区
2.3.2 磁云
2.3.3 行星际激波
2.4 受扰动太阳风的参数变化
2.5 太阳风探测方法
2.5.1 静电分析仪类太阳风探测仪
2.5.1.1 太阳风离子探测仪（SWOOPS-I）
2.5.1.2 太阳风电子探测仪（SWOOPS-E）
2.5.1.3 SOHO 卫星电荷、元素、同位素分析系统
（一） CTOF传感器探测原理
（二） MTOF传感器探测原理
2.5.2 法拉第杯类太阳风探测仪
2.5.3 两类太阳风探测仪比较
2.5.4 太阳风探测的未来
第三章 太阳风快速监测器
3.1 太阳风快速监测器（FSWM:FAST SOLAR WIND MONITOR）
3.2 法拉第杯仿真模拟计算
3.2.1 初步近似下的法拉第杯角度特性
3.2.2 考虑调制电压的法拉第杯角度特性
3.2.3 麦克斯韦速度分布假设下的模拟仿真
3.3 太阳风入射方向的确定
3.4 太阳风参数的快速确定
3.5 法拉第杯仿真与实验结果的比对
3.5.1 法拉第杯特性参数选择结果
3.5.2 仿真与实验结果对比
3.6 小结
第四章 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演
4.1 引言
4.2 FY-2C 及GOES 卫星太阳X 射线探测器简介
4.3 FY-2C 太阳X 射线探测器定标结果分析
4.3.1 探测器的坪特性
4.3.2 探测器效率
4.3.3 探测器的正比性
4.3.4 探测器能道划分
4.3.5 探测器能量分辨率
4.3.6 遥测数据传输及探测器的时间分辨率
4.4 FY-2C 太阳X 射线探测结果及与GOES 结果比对
4.5 太阳X 射线数据反演
4.5.1 FY-2C 卫星太阳X 射线数据反演方法
4.5.2 最小二乘拟合方法
4.5.3 一般非线性函数的最小二乘拟合算法
4.5.3.1 高斯牛顿法
4.5.3.2 麦夸脱方法
4.5.3.3 列维布格-麦奎尔特法
4.5.4 反演前的数据预处理
4.5.5 反演结果
4.6 FY-2C 与GOES 卫星太阳X 射线数据反演结果的比对
4.7 小结
第五章 结束语
附言
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]FY-2卫星太阳质子事件监测警报系统及质子事件警报的尝试[J]. 林华安,朱光武,王世金. 空间科学学报. 2000(03)
硕士论文
[1]X射线探测器标定分析系统及空间粒子探测器半导体传感器工作特性检测系统[D]. 韦飞.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2003
本文编号：2966772
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/2966772.html
