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火星无线电掩星探测进展 被引量:1
1
作者 肖洛 肖存英 +3 位作者 胡雄 吴小成 王泽伟 吴小其 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第2期164-174,共11页
火星是地球的姊妹星,研究火星对了解火星、地球乃至太阳系的演化具有重要意义.自从1964年美国水手4号发射,首次成功地运用无线电掩星技术探知到火星的环境特征之后,国际上不少的火星任务都开展了掩星实验,取得了重要进展.本文依据采用... 火星是地球的姊妹星,研究火星对了解火星、地球乃至太阳系的演化具有重要意义.自从1964年美国水手4号发射,首次成功地运用无线电掩星技术探知到火星的环境特征之后,国际上不少的火星任务都开展了掩星实验,取得了重要进展.本文依据采用了无线电掩星技术进行勘探的火星探测器发射时间顺序展开调研,针对具有开创性的水手系列、火星全球勘测者、火星快车、火星大气挥发演化探测器、天问一号等,梳理分析和总结了各任务的火星无线电掩星方式以及所获取的廓线数量、位置分布、获取方式等产品信息,以及部分相关的研究结果.本文还分析了当前火星无线电掩星探测方式存在的局限性,并探讨了可能的对策.火星无线电掩星后续可重点考虑多颗星-星掩星结合星-地掩星方式形成掩星星座;并通过选用适当的信号探测频率、改进反演算法等方式进一步提高掩星质量;火星掩星探测手段还可与火星顶部探测雷达、直接探测等手段相结合,发展火星多源数据融合技术.随着探测方式的不断改进,无线电掩星探测将是火星探测的重要手段.未来会有数量越来越多、时间与空间覆盖越来越全面、精度越来越高的掩星数据用于火星的整个空间环境研究,包括大、中尺度乃至小尺度结构的特征与演化规律都将被人类掌握. 展开更多
关键词 无线电掩星 深空探测 空间天文学
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基于COSMIC-1无线电掩星的电子密度模型构建及其特性分析
2
作者 刘晓文 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第6期27-31,共5页
基于COSMIC-1(constellation observing system for meteorology,ionosphere and climate-1)掩星的电子密度数据,利用四阶球谐函数建立了全球电离层的电子密度模型,探究了电子密度随经度、纬度、高度、地方时和季节的变化规律。研究结... 基于COSMIC-1(constellation observing system for meteorology,ionosphere and climate-1)掩星的电子密度数据,利用四阶球谐函数建立了全球电离层的电子密度模型,探究了电子密度随经度、纬度、高度、地方时和季节的变化规律。研究结果表明:(1)350~550 km处的电子密度主要集中在25°S~25°N的范围内,呈现出明显的地磁纬度相关性;(2)在12:00 UT时,350 km处的电子密度最大,250 km处的电子密度次之,450 km和550 km的电子密度较小;(3)从地方时角度来看,电子密度峰值主要集中在12:00~16:00 LT;(4)从季节变化角度来看,春季和秋季的电子密度峰值最大,冬季次之,夏季最小,这与电离层的半年变化和年度变化一致。该模型能够较好地体现电子密度的变化规律。 展开更多
关键词 电离层 电子密度 无线电掩星 球谐函数
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无线电掩星技术及其应用 被引量:39
3
作者 胡雄 曾桢 +4 位作者 张训械 熊建刚 张冬娅 黄泽荣 艾勇 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第5期549-556,共8页
详细介绍无线电掩星技术作为 2 0世纪 90年代中期发展起来的星载地球大气遥感高新技术的国际发展态势 ,给出其应用于探测从地面至 80 0km高空大气和电离层参量的科学原理和方法、有关的掩星仿真、观测及其与其他观测技术对比的结果 ,讨... 详细介绍无线电掩星技术作为 2 0世纪 90年代中期发展起来的星载地球大气遥感高新技术的国际发展态势 ,给出其应用于探测从地面至 80 0km高空大气和电离层参量的科学原理和方法、有关的掩星仿真、观测及其与其他观测技术对比的结果 ,讨论了掩星技术的应用及其正在改善和发展的几个主要方面。 展开更多
关键词 无线电掩星技术 大气 电离层 仿真 GPS
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山基无线电掩星模拟 被引量:13
4
作者 张训械 曾桢 +1 位作者 胡雄 张东娅 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第5期530-536,共7页
利用 3维射线追踪技术模拟山基 (或机载 )无线电掩星 ,研究掩星事件出现的时间、方位角和掩星事件持续时间 ;详细研究了大气边界层水汽和温度变化对掩星观测高度、相位时延的影响 ;从CHAMP掩星观测结果分析 ,得到了地形对掩星观测高度... 利用 3维射线追踪技术模拟山基 (或机载 )无线电掩星 ,研究掩星事件出现的时间、方位角和掩星事件持续时间 ;详细研究了大气边界层水汽和温度变化对掩星观测高度、相位时延的影响 ;从CHAMP掩星观测结果分析 ,得到了地形对掩星观测高度有重要影响的新结论。 展开更多
关键词 GPS 无线电掩星 山基
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GPS无线电掩星技术监测地球大气 被引量:10
5
作者 黄栋 黄城 +2 位作者 李金岭 严豪健 虞南华 《地球科学进展》 CAS CSCD 1997年第3期217-223,共7页
GPS无线电掩星技术是从行星掩星(飞行器)探测行星大气[1~3]的遥感技术发展而来的。1995年4月3日小型卫星MicroLab1的发射升空,标志着以GPS无线电掩星建议为基础GPS/MET计划纳入了正式实验阶段。实... GPS无线电掩星技术是从行星掩星(飞行器)探测行星大气[1~3]的遥感技术发展而来的。1995年4月3日小型卫星MicroLab1的发射升空,标志着以GPS无线电掩星建议为基础GPS/MET计划纳入了正式实验阶段。实验结果证实了GPS无线电掩星技术在探测地球大气方面潜在的科学价值与实用意义。简要系统地介绍了利用GPS无线电掩星技术监测地球大气折射率、温度、气压和水蒸汽丰度等物理参量廓线分布的基本原理、主要误差源和空间分辨率,以及数字模拟结果和初步实验结果,并分析了GPS无线电掩星技术在监测全球气候变化和提高数值天气预报精度等方面的潜在贡献。 展开更多
关键词 GPS 无线电掩星 大气监测 气候变化
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无线电掩星和激光雷达观测结果比较 被引量:14
6
作者 曾桢 胡雄 +1 位作者 张训械 Makoto Abo 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期165-171,共7页
简要阐述了激光雷达和GPS掩星探测大气的基本原理,并利用1996年10月14日1625 UT时 B本 TMU钠和瑞利散射激光雷B(39.23°E、 35.37°N)资#,反演得到 30-55 km高度范围内大气密度... 简要阐述了激光雷达和GPS掩星探测大气的基本原理,并利用1996年10月14日1625 UT时 B本 TMU钠和瑞利散射激光雷B(39.23°E、 35.37°N)资#,反演得到 30-55 km高度范围内大气密度和温度的观测结果,与此同时通过激光雷达上空的 GPS掩星观测到的掩星切点处的观测结果进行了比较.结果表明:两种方法获得测出的密度廓线符合得很好;温度廓线的变化趋势也基本一致,但在某些高度上有较大的偏离.文中最后对比较结果作了简要分析,讨论了重力波对大气密度和温度廓线的影响. 展开更多
关键词 GPS/MET 激光雷达 中层大气探测 电离层 无线电掩星观测
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利用GPS无线电掩星数据研究震前电离层异常 被引量:19
7
作者 杨剑 吴云 周义炎 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期16-22,64,共8页
利用COSMIC掩星观测得到的电离层电子密度,研究了2006年11月15日日本千岛Ms8.0地震和2007年2月25日青海海西Ms5.3地震临震前震区上空附近电子密度的异常变化,通过与K指数(磁暴)对比分析,发现其异常变化与外层空间的干扰无关。研究结果证... 利用COSMIC掩星观测得到的电离层电子密度,研究了2006年11月15日日本千岛Ms8.0地震和2007年2月25日青海海西Ms5.3地震临震前震区上空附近电子密度的异常变化,通过与K指数(磁暴)对比分析,发现其异常变化与外层空间的干扰无关。研究结果证实,GPS无线电掩星技术可以监测到临震前震中区上空附近的电子密度的异常变化,而异常变化极有可能是由地震引起的。 展开更多
关键词 震前电离层异常 GPS无线电掩星技术 总电子含量(TEC) 地磁K指数 短临前兆
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GPS无线电掩星技术反演大气参数方法对比 被引量:20
8
作者 王鑫 吕达仁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期346-353,共8页
无线电掩星技术是一种探测地球大气的崭新途径.菲涅耳衍射反演是GPS掩星技术中基于物理光学原理的新的反演方法.文章研究了菲涅耳及几何光学方法的反演原理,利用GPS/MET数据分别反演得到了大气折射率及温度廓线.对比分析了菲涅耳衍射方... 无线电掩星技术是一种探测地球大气的崭新途径.菲涅耳衍射反演是GPS掩星技术中基于物理光学原理的新的反演方法.文章研究了菲涅耳及几何光学方法的反演原理,利用GPS/MET数据分别反演得到了大气折射率及温度廓线.对比分析了菲涅耳衍射方法在10Hz、25Hz和50Hz三个采样频率下不同的反演结果,通过与几何光学反演结果及相应探空数据的对比分析,表明菲涅耳衍射反演得到的结果在对流层,特别是水汽含量丰富的区域中更为准确可靠. 展开更多
关键词 无线电掩星 菲涅耳衍射 大气 廓线 反演
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无线电掩星反演大气参数误差分析及应用进展 被引量:10
9
作者 蒋虎 黄珹 严豪键 《地球物理学进展》 CSCD 2001年第1期82-88,共7页
本文详细分析了影响空间GPS无线电掩星反演大气参数方法的主要误差源 ,其中包括信噪比误差 ,精密定轨误差 ,电离层模制误差 ,多路径效应和时钟改正等误差 .
关键词 误差源 无线电掩星 反演 大气参 GPS 信噪比 多路径效应 定轨误差 时钟改正
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空间GPS无线电掩星反演大气参数方法及其应用 被引量:6
10
作者 蒋虎 黄珹 严豪健 《地球科学进展》 CAS CSCD 2000年第5期565-570,共6页
给出了空间无线电掩星反演大气参数的原理及其误差估计方法 ,介绍了国内外在该领域的研究进展。并针对该技术的一些特点 ,指出了若干尚需解决的问题。
关键词 GPS 无线电掩星 反演 大气参数
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星星间无线电掩星探测火星电离层的仿真 被引量:2
11
作者 白伟华 孙越强 +3 位作者 朱光武 杜起飞 陶鹏 王晶 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3096-3099,3104,共5页
用于探测火星电离层的星星间无线电掩星技术较以前的星地间探测技术相比,有可接收高信噪比的信号、掩星发生次数多且覆盖范围大和反演精度高等优点,首先介绍了两颗卫星的运行轨道以及在一定时间内两星间所有掩星事件的仿真结果,论述了... 用于探测火星电离层的星星间无线电掩星技术较以前的星地间探测技术相比,有可接收高信噪比的信号、掩星发生次数多且覆盖范围大和反演精度高等优点,首先介绍了两颗卫星的运行轨道以及在一定时间内两星间所有掩星事件的仿真结果,论述了利用无线电掩星数据进行火星电离层反演的理论、模型及相应的计算流程,并结合火星电子密度模型模拟的原始载波相位数据,反演计算了电离层电子密度剖面。反演结果和模型值符合很好,从而表明了该方法的优越性和可行性。 展开更多
关键词 无线电掩星 电离层 反演
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基于STK的GPS/LEO无线电掩星技术仿真研究 被引量:3
12
作者 符俊 钱山 +1 位作者 张士峰 蔡洪 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期567-572,共6页
GPS/LEO无线电掩星技术反演地球大气参数剖面已经具有较高的精度.国外开展了多个GPS/LEO掩星项目,但中国还尚未深入进行相关的实验,这制约了中国掩星技术的发展.本文提出基于STK进行GPS/LEO掩星技术研究的方法;根据GPS/LEO掩星的原理,... GPS/LEO无线电掩星技术反演地球大气参数剖面已经具有较高的精度.国外开展了多个GPS/LEO掩星项目,但中国还尚未深入进行相关的实验,这制约了中国掩星技术的发展.本文提出基于STK进行GPS/LEO掩星技术研究的方法;根据GPS/LEO掩星的原理,推导出掩星事件发生的条件和掩星切点的计算公式;利用STK对掩星过程进行模拟,得到掩星数据.在大气球对称假设和大气模型已知的条件下,反演得到中性大气折射指数.通过比较模型和反演数据,表明反演数据精度较高,验证了利用STK模拟GPS/LEO掩星实验方法的可行性. 展开更多
关键词 GPS/LEO无线电掩星 中性大气 观测仰角 反演
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利用无线电掩星观测数据反演大气水汽剖面 被引量:9
13
作者 王鑫 薛震刚 +1 位作者 杜晓勇 张训械 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第4期462-465,共4页
准确掌握地球低层大气中的水汽分布,了解水汽变化趋势对天气现象的研究、数值天气预报具有重要的理论研究及实用价值。以无线电掩星技术为基础,利用掩星数据反演大气水汽剖面。详细阐述通过线性迭代方法,反演对流层下部水汽廓线的原理... 准确掌握地球低层大气中的水汽分布,了解水汽变化趋势对天气现象的研究、数值天气预报具有重要的理论研究及实用价值。以无线电掩星技术为基础,利用掩星数据反演大气水汽剖面。详细阐述通过线性迭代方法,反演对流层下部水汽廓线的原理。对常用的掩星数据做了概括性介绍,利用实际掩星数据反演得到了近地面水汽的垂直分布廓线,并给出了反演个例。通过反演的水汽廓线与模式以及实际探空资料进行对比,表明在大多数情况下,由大气折射率反演获取水汽剖面的正确性。针对初始温度和反演上边界的问题进行了研究,分析了不同温度及不同上边界条件下水汽剖面反演可能受到的影响,指出了线性迭代方法反演水汽垂直分布中存在的问题。 展开更多
关键词 无线电掩星 线性迭代 反演 大气水汽剖面 垂直分布廓线
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GPS无线电掩星反演大气参数中的算法研究 被引量:6
14
作者 蒋虎 黄王成 张运刚 《地球物理学进展》 CSCD 2002年第3期451-455,共5页
针对目前无线电掩星技术反演地球大气参数算法中的不足 ,给出一种参数代换法 ,以解决无线电掩星中Abel积分的广义形式不适合高精度地进行数值积分的问题 .在大气折射角随待测点的地心距呈指数函数衰减的假定下 ,对应两种算法分别生成相... 针对目前无线电掩星技术反演地球大气参数算法中的不足 ,给出一种参数代换法 ,以解决无线电掩星中Abel积分的广义形式不适合高精度地进行数值积分的问题 .在大气折射角随待测点的地心距呈指数函数衰减的假定下 ,对应两种算法分别生成相应的大气折射率 .折射率绝对差最大值出现在低层大气 ,可达到约为 7个折射率单位 ,两者的差异随高度递增逐渐“缩小” ;而从折射率的相对差方面考虑 ,折射率相对差的变化趋势是随高度递增而逐渐增大 . 展开更多
关键词 GPS 无线电掩星 大气参数 全球定位系统 折射率
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电离层水平水均匀性对无线电掩星资料反演的影响 被引量:9
15
作者 张训械 PerHoeg 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第C00期24-29,共6页
电离层水平不均匀结构是引起掩星资料反演的主要误差源。本文模拟不均匀结构对无线电掩星资料反演的影响。首先利用3-D全球射线追踪技术进行了模拟。结果指出:电离层电子密度20%的变化可能引起GPS的时延增加约12m。其次,将90%的掩星... 电离层水平不均匀结构是引起掩星资料反演的主要误差源。本文模拟不均匀结构对无线电掩星资料反演的影响。首先利用3-D全球射线追踪技术进行了模拟。结果指出:电离层电子密度20%的变化可能引起GPS的时延增加约12m。其次,将90%的掩星时延对应的路径长度,定义为电离层掩星测量的水平分辩率,其值为1200-2000km。最后,计算了不同纬度电离层当地正午、子夜和日出时的电离层水平不对称指数。它表明:低纬夏季日出时,不对称指数达-78%,反演结果可能有较大误差。 展开更多
关键词 水平不均匀性 反演 无线电掩星 电离层 射线追踪
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无线电掩星反演大气温度的电离层影响 被引量:2
16
作者 史永鹏 郑南山 刘亚彬 《全球定位系统》 CSCD 2016年第4期1-5,共5页
利用掩星的附加相位延迟数据,对标准的几何光学大气反演算法进行了研究。探究电离层的电子密度对温度反演的影响,按照标准的几何光学反演算法得到的干温度与无线电探空仪数据的平均相对误差小于5%。将经过两种方法电离层修正后反演得到... 利用掩星的附加相位延迟数据,对标准的几何光学大气反演算法进行了研究。探究电离层的电子密度对温度反演的影响,按照标准的几何光学反演算法得到的干温度与无线电探空仪数据的平均相对误差小于5%。将经过两种方法电离层修正后反演得到的温度与CDAAC的数据进行了对比,实验证明电离层残差对温度反演的影响随着高度的增加而增大,在25km以上是造成温度反演误差的主要因素,弯曲角电离层修正法要优于相位电离层修正法。 展开更多
关键词 无线电掩星 温度反演 无线电探空仪 电离层修正 弯曲角修正法
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LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响 被引量:2
17
作者 蒋虎 黄珹 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期253-258,共6页
采用数值方法估计了 LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响.并将其应用于1995年10月11日的某次掩星事件的观测资料处理和分析,得到了LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数影响的定量结果.
关键词 LEO卫 无线电掩星 反演大气参数 轨道误差 定轨精度 气象卫
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卫星圆轨道假设对GPS无线电掩星反演地球大气参数的影响 被引量:4
18
作者 蒋虎 《天文学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期243-247,共5页
给出GPS无线电掩星反演地球大气参数过程中计算大气折射角的解析表达式 .以圆轨道假设下的大气折射角计算值为先验约束 ,采用迭代法对不引入圆轨道假设情况的大气折射角进行归算 ,在此基础 ,利用反演方法得到了引入和不引入圆轨道假定... 给出GPS无线电掩星反演地球大气参数过程中计算大气折射角的解析表达式 .以圆轨道假设下的大气折射角计算值为先验约束 ,采用迭代法对不引入圆轨道假设情况的大气折射角进行归算 ,在此基础 ,利用反演方法得到了引入和不引入圆轨道假定两种情况下大气参数 (气压和温度 )的差分序列 .结果表明 :卫星圆轨道假设对GPS无线电掩星反演大气参数的影响 ,在气压方面为 1mbar左右 ,而在气温方面为 1°K左右 .这一结果支持了目前无线电掩星定性误差估计研究中通常引入卫星圆轨道假设这个近似处理方法的合理性 ;同时也表明 :若在高精度反演地球大气参数时 。 展开更多
关键词 全球定位系统 无线电掩星 地球大气参数 圆轨道假设 GPS 大气折射角
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GPS无线电掩星技术监测地球大气关键技术 被引量:1
19
作者 蒋虎 王小亚 +1 位作者 余金培 龚文斌 《全球定位系统》 2008年第5期16-19,共4页
介绍了国内外GPS无线电掩星技术研究进展。针对国内无线电掩星研究现状,从工程化角度出发,分析了国内实施该技术可能面临的多方面制约因素,包括:GPS接收机;星上存储介质和高速数据传输;星载接收机精密定轨;数据同化;星座卫星组网等。
关键词 全球定位系统 无线电掩星 地球大气 气象应用
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GPS无线电掩星数据处理系统 被引量:2
20
作者 郭鹏 徐会作 《中国科学院上海天文台年刊》 2006年第1期118-128,共11页
GPS无线电掩星技术能提供高精度、高分辨率、全球覆盖的地球电离层和中性层大气剖面。它具有全天候、低费用、无系统长期漂移等优点。从1995年4月至1997年3月,首次GPS/MET试验的成功显示了GPS掩星技术对监测全球大气能够发挥重要的作用... GPS无线电掩星技术能提供高精度、高分辨率、全球覆盖的地球电离层和中性层大气剖面。它具有全天候、低费用、无系统长期漂移等优点。从1995年4月至1997年3月,首次GPS/MET试验的成功显示了GPS掩星技术对监测全球大气能够发挥重要的作用,从而成为当前空间探测技术的研究热点之一。该文主要叙述了无线电掩星技术的数据处理系统的有关情况,并介绍了美国UCAR的掩星数据处理系统CDAAC的概况,可作为我国开展无线电掩星计划有关工作的借鉴。 展开更多
关键词 地球大气 无线电掩星 全球定位系统 数据处理
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