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千亿qy88vip科研人员利用风云三号B星自主数据在地球辐射带在轨交叉标校方法研究中取得进展

文章来源: | 发布时间:2022-09-16 | 【打印】【关闭】
  地球辐射带是日地空间物理研究的前沿热点,也是人类航天面临的严重威胁。受地磁场调制,带电粒子运动信息的传输很难到达回旋半径尺度以外,人类对地球辐射带的宏观知识获取主要依赖多星、原位探测数据联合分析。此过程中,不同卫星、仪器的数据标准不一致,极易误导人类对辐射带的认识。在轨交叉标校是该领域国际认可和普遍采用的解决此类问题的主要手段。
  带电粒子运动描述需要时间、空间和速度七个维度,不同卫星轨道三维空间交叉相遇的概率基本为零,如何找到观测条件相同的可比对数据一直是在轨交叉标校的难点。特别是低地球轨道(LEO)穿越的不同磁壳区域广阔而复杂,可比对数据组更加稀少,加之空间环境扰动对传统物理关联方法的限制,更增加了交叉标校的难度,至今未见公开发表的基于粒子动力论且磁扰动和磁平静期均适用的交叉标校方法。
  千亿qy288手机版官网空间环境探测重点实验室张贤国研究员团队的朱昌波特别研究助理联合国家卫星气象中心,提出了磁扰动和磁平静期均适用的相空间密度关联交叉标校方法,即磁扰动期间采用关联数据相关性分析法、磁平静期采用关联数据的独立高斯拟合分析法进行交叉标校。这项工作拓展了电子相空间密度关联法在LEO和HEO轨道数据交叉标校的应用,并成功应用于风云三号B星(HEED)和VAP-A星(MagEIS)的高能电子探测数据交叉标校。
  这项工作是国际首次将相空间密度关联法应用到LEO轨道和HEO轨道的星间数据交叉定标中,该研究成果已被国际著名期刊Journal of Geophysical Research: Space Physics接收并在线发表,将于近期见刊。审稿人对这篇论文评价道:“……风云三号数据对于空间天气监测和辐射带研究很有用。……论文提出的技术和研究结果是新颖的,……有可能提高用于科学研究的 LEO 轨道辐射带探测的质量。……这篇论文是一项重大贡献,值得立即发表(the paper is a significant contribution and worthy of prompt publication)”。
图1 范艾伦探测器A星和风云三号B星的电子相空间密度比较
图2 范艾伦探测器A星和风云三号B星的电子相空间密度相关性分析
  Citation:Zhu, C., Zhang, X., Zhang, H., Li, X., Zong, W., Li, J., et al. (2022). Inter-calibration between the electron flux measurements of FengYun-3B and Van Allen Probe-A based on electron phase space density conjunctions. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 127, e2022JA030463. https://doi. org/10.1029/2022JA030463
  (供稿:探测室)