日冕数值建模中磁场散度保持和加热加速处理初探

来源 :中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulizhu11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
日冕—行星际太阳风三维数值模拟工作是预报空间天气的重要手段,在日冕三维太阳风数值模拟中,日冕加速加热的模拟和磁场散度误差的处理是日冕模拟中的重点和难点,也是模拟工作中必须解决的问题,以期模拟结果更接近实际太阳风状态,达到准确预报的目的。本文利用近年来发展的COIN-TVD MHD(Coronal Interplanetary-Total Variation Diminishing magnetohydrodynamic)模型对日冕区三维太阳风进行研究,以卡林顿周2199(CR 2199)为例,采用体积加热法对日冕加速加热过程进行模拟,通过调节体积加热项的参数,生成符合日冕区太阳风高温高速特点的稳态结构。进而探讨不同的磁场散度处理方法对日冕太阳风结构的影响,分别采用八波法、扩散法、扩散八波法处理因差分代替微分计算时磁场散度不为零的问题,对生成的相对磁场散度误差进行分析比较。模拟结果表明,将八波法和扩散法结合处理磁场散度可将相对磁场散度误差控制在10-9-10-6,扩散八波法与COIN-TVD模型结合能充分发挥其控制磁场离散的能力,是一种较合适与COIN-TVD模型配合的磁场散度处理方法。
其他文献
信噪比估计和调制样式分类在无线通信中有重要作用,信噪比估计在自适应解调、增益控制和信道分配方面有重要作用,调制样式分类在电子战、电磁频谱监测及认知无线电中有重要作用。空间频谱资源的紧缺、通信环境的日益复杂对信噪比估计和调制样式分类算法有了更高的要求。本文将对非数据辅助的信噪比估计算法仿真总结并着重对基于特征分类的调制识别技术研究。本文仿真总结的信噪比估计算法主要包括:高阶矩估计算法、均值方差估计算
随着我国航天事业的不断进步,尤其是商业航天领域的开放,微纳卫星进入蓬勃发展阶段,在苛刻的体积、重量、功耗约束情况下,把常规卫星的测控和数传设备合二为一,是降低设备总重量的一个重要对策。测控数传一体化系统不仅具备较高速率的数据传输,还具有可以和常规测控设备相近的测距定位能力。首先介绍了扩频信号的捕获基础,简要介绍了AOS协议与测距方法分类,在此基础上,详细分析了高动态环境下扩频信号的捕获以及星上测控
空间环境与人类的生产生活方式密切相关,空间环境的状态对通讯、卫星导航以及航天活动等都有重要的影响。为减少和避免空间环境灾害对人类造成的损失,空间环境预报已具有不可撼动的地位。空间环境预报对可能造成空间环境效应的事件进行及时预警,为不同飞行任务的空间环境安全提供保障服务。随着空间科学的不断深入,空间环境预报的作用日益增强,空间环境领域内不同任务的完成需要使用的软件日益增多,而程序化逐步进行不可跨越的
近年来全球极端降水天气的频繁出现严重影响了人们的生产生活以及生命财产安全。工程领域中,强降雨天气容易导致卫星传输的无线电波信号发生衰减,因此,实时监测降雨、提高对强降水天气的预报预警能力、降低雨衰影响等颇为重要。随着全球导航卫星系统(GNSS)的不断发展,充分发掘其在气象领域的研究价值受到了广大学者的关注。已有研究证明GNSS极化无线电掩星(PRO)技术对雨水的存在比较敏感,可进行降雨探测,但其反
随着航天技术的发展,深空探测已成为世界各国竞争的热点。在深空探测中,只有深空通信系统正常运行才能保障探测任务的顺利完成,因此深空通信系统通常需要经过一系列地面测试才能应用于探测任务中。为了缩短深空通信系统的研发周期、降低研发的成本并能够在地面上完成准确的信道测试,需要精准的信道特性和信道建模技术作为支撑。目前,我国正处于从探月到探火及探测更远宇宙空间的关键时期,研究深空信道特性及其感知技术对深空通
星载设备在线监控、集成系统健康管理、多载荷协同探测,是未来深空探测技术发展的必然趋势。航天器自主故障重构、自主任务规划的决策依据,正在从单变量遥测,向跨系统的多变量遥测、注入指令与遥测数据的关联特征、遥测数据与业务数据自主融合处理等方向拓展。传统的有效载荷建模方法,大多聚焦于载荷自身物理原理与行为特性,建模产生的载荷数据无法反映遥测参数之间,遥测参数与注入指令、健康管理策略、业务数据之间的关联特性
随着航天领域以及空间数据系统的不断发展,航天系统的复杂性也在不断提升,对异构系统互联互通的需求也有所增长,主要表现在空间数据系统的信息交互方面。为了实现空间数据系统中异构系统间的互联互通,可以采用电子数据单技术来描述相关信息。电子数据单技术采用统一的标准对空间数据系统的信息进行描述,可以规范系统在设计、研制、集成、测试、运行阶段的信息交互,尤其是对于星地之间、不同系统和设备间的信息交互。在目前已有
现代集成电路(Integrated Circuits,IC)制造工艺中,芯片的制造需要经过一系列的流程,每个流程都可能为芯片引入不同的缺陷。在芯片的晶圆测试和封装测试阶段,对失效的芯片进行故障分析,定位失效点,检测失效原因,可以对芯片生产的良率提高起到很大的帮助。随着芯片集成度的提高、特征尺寸的减小、金属互连层厚度的增加,精确定位集成电路硬缺陷和软缺陷的失效点也变得越来越困难。因此,精确、高效的定
工作在空间环境中的航天器容易受到影响发生故障,其中最常见的故障为单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)。以航天电子系统中常用的现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为研究对象,判断FPGA内部是否发生SEU有静态测试和动态测试两种方法,这两种方法并不能对SEU进行定位。确定SEU的位置及其发生原因,可以帮助航天器进行预警与故
随着科技时代的不断发展,卫星的在轨寿命越来越长。卫星的状态受空间环境与运行时长的影响,这些影响可能会使卫星在运行过程中出现故障,从而造成不可挽回的事故损失。卫星运行过程中产生的遥测数据能够直接表达卫星的状态,对卫星遥测数据的变化趋势进行预测,可以提前预知发生故障的可能,为卫星运控管理人员留出更充裕的时间实施故障处置。本文建立了卫星遥测数据预测模型,对卫星实际遥测数据的变化趋势进行预测,提高预测精度