电离层加热期间非相干散射谱的反演

使用电子的超高斯分布函数,对我国电离层加热实验的非相干散射功率谱进行了反演,并讨论了非麦克斯韦指数对温度反演的影响.电子分布函数的尾向扩展会使反演过高估计电子温度,过低估计离子温度.对电子温度反演的影响则是显著的,相对误差达到了25%.在电离层加热的非相干散射谱的反演中,非麦克斯韦因素必须予以考虑.     

极区电离层加热能量吸收率的非相干散射测量

基于稳态电子能量和动量方程,结合2009年8月电离层加热实验中非相干散射雷达实测的电子密度、电子温度和离子温度对反射高度附近的电波能量吸收率进行了估算。根据计算结果,可得到显著的电波能量吸收率的空间分布结构,能量吸收基本呈近高斯分布,但结构在横向和纵向上并不沿能量吸收中心对称。0.6MHz附近,电波能量吸收率随频差变化的曲线存在锐边界,临界状态下时(两组加热机制的交界)才会取得最佳的加热效果,这对电波能量吸收率经验和半经验模型的建立有重要意义。     

高纬极区D、E层等离子体非相干散射谱研究

针对高纬极区D、E层中粒子与中性成份碰撞剧烈的问题,根据Sheffield碰撞等离子体功率谱理论,分别采用离子分布函数的13、16矩近似对非相干散射谱进行了模拟。仿真实验对比分析了不同碰撞频率、电场强度以及不同碰撞频率与回旋频率比值下的功率谱。由于在计算中考虑了碰撞项的影响,所得功率谱更加符合实际情况,相关结论对于高纬极区中低高度电离层的等离子体散射谱研究具有一定的借鉴意义。     

非相干散射雷达参数反演误差分析

非相干散射雷达以其多参数、高精度等优点成为探测电离层参数的主要手段之一,文章主要研究利用非相干散射雷达对电离层参数反演过程中,电离层条件、反演参数选择、先验信息及时延分辨率和时延长度对电离层参量反演误差的影响.根据高、低电离层的不同条件,减少反演参数,反演误差会有一定程度的降低,但受高低电离层非相干散射模型不同的影响,低电离层参数的误差会更大;先验信息可以很有效地降低电离层的反演误差;电离层参数误差随时延分辨率降低而增大,随时延长度的增加而减小;零时延信息是否存在对误差估计的影响不大.     

电离层非相干散射谱和自相关函数估计算法

非相干散射谱对电离层各物理参数的研究具有至关重要的作用。现有非相干散射谱模型推导和计算较为复杂,且无法给出相应的自相关函数模型。该文重新推导了电离层非相干谱的简化模型,并提出相应的自相关函数模型。在此基础上,针对非相干散射信号处理中零时延处距离模糊大、分辨率较低,导致自相关函数在不同时延处均衡性较差,影响电离层散射谱估计性能的问题,提出使用自相关函数模型估计零时延自相关值的数据拟合方法。考虑到计算复杂度,提出利用多项式函数逼近自相关函数模型的快速实现方法。最后,通过对实测回波数据处理结果的对比分析,证明了该方法的可行性,对提高电离层探测精度具有重要意义。

     

非相干散射的一种非线性反演方法

非相干散射是从自相关函数或其功率谱来反演电离层参数,线性反演利用国际参考电离层置初始值来进行反演,若初始值与真实值偏差较大,该方法精度较差.为了解决这个问题,提出了一种非线性反演算法.该算法不受初始值影响,反演的参数精度高,仿真结果表明,其相对误差的绝对值不大于5%.     

电离层非相干散射雷达探测技术应用展望

非相干散射雷达是目前地面观测电离层最强大的手段.简单介绍了非相干散射雷达探测技术的基本原理和发展现状, 接着结合实测数据详细分析了该技术在电离层探测、空间物体探测、空间等离子体物理研究等方面的应用前景, 紧接着介绍了一些新方法新技术在非相干散射雷达探测中的试验和使用情况.这对提升我国电离层空间环境探测与研究水平, 推动我国首套非相干散射雷达的科学产出和应用具有重要意义.     

非相干散射雷达的空间碎片信号处理与分析

非相干散射雷达是目前地基电离层探测最强大的手段,同时在空间碎片探测方面也具有重要应用价值．从基于非相干散射雷达的空间碎片探测理论基础出发,较详细地介绍了其信号处理方法和空间碎片参数的估算方法,特别是介绍了相干积累和非相干积累两种方法与实测数据对比分析结果,定性分析了测量误差,这对于提升我国的空间碎片探测能力具有重要意义,对利用我国曲靖非相干散射雷达开展小尺寸空间碎片探测具有重要参考价值．     

非相干散射雷达巴克码与交替码自相关函数计算方法研究

非相干散射雷达使用复杂的信号处理技术来获得多种高精度的电离层参数，自相关函数计算是其中的关键.文章详细推导了非相干散射雷达的模糊函数与自相关函数表达式，并针对常用的13位巴克码和16位交错码（alternating code，AC）的整数阶和分数阶进行了仿真与分析.研究发现:1）巴克码不适合计算非零时延处的自相关函数；2）AC码分数阶比整数阶有更多的时延点数，自相关函数计算更准确，同时功率谱谱宽增加.以上结果对提升我国电离层非相干散射探测与研究水平具有重要意义.     

曲靖非相干散射雷达电离层E-F谷区电子密度日间变化特征初步分析

电离层E-F谷区是电离层探测和研究的薄弱环节之一.文中利用曲靖非相干散射雷达日间120～200 km的电子密度观测数据,初步分析了曲靖地区电离层E-F谷区的变化特征.发现E-F谷区结构依赖于地方时与季节,相对于正午存在对称性,同时表现为两种形态：一种在120～160 km存在明显谷区结构,谷底位于134～144 km;另一种的谷区很宽,谷底位于约130 m,在120～150 km电子密度随高度缓慢变化,160 km以上电子密度快速单调增加.一次耀斑爆发后129 km以下电子密度迅速增加,D层电子密度突然增强,而134 km以上变化不明显,可能与X射线增强有关.一次磁暴期间139～158 km电子密度变化不明显,177～196 km的电子密度出现了增强现象,可能与氧原子含量增加有关.     

高反射薄膜在DF激光辐照下的温度场分布

建立了光学薄膜温度场的基本理论,利用交替隐型技术,对3.8μm DF激光辐照下高反射薄膜的温度场分布进行了数值模拟和理论分析。     

单面法红外检测钢板内壁缺陷温度场研究

利用导热微分方程和钢板的初始条件及边界条件,用数值计算分析了二维钢板模型随 缺陷长度大小、深度变化时单面法加热钢板的表面温度场分布,在红外热像仪的分辨率允许的前提下讨论单面法红外检测钢板内表面缺陷的可行性。