空间科学学报最新期刊目录
基于深度学习的太阳黑子群磁类型分类————作者：尹耀;李依洋;黄狮勇;徐思博;袁志刚;吴红红;姜奎;熊启洋;林仁桐;
摘要：太阳活动作为太阳大气层中能量释放和物质运动的显著表现形式,是空间天气的主要扰动源,以太阳黑子为代表的剧烈太阳活动可能导致近地空间环境的剧烈变化,进而对人类的生产生活产生深远影响.准确、高效地预报空间天气有助于减少其对人类生产生活的影响.本文利用2010-2017年太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)搭载的HMI仪器观测的连续谱图和磁图数据,建立了基于压...
基于守恒约束物理信息神经网络的刚性化学动力学长时模拟————作者：方涵敏;黄文龙;王子寒;
摘要：刚性化学动力学方程在空间科学、大气科学等领域具有重要意义.近年来,物理信息神经网络(PhysicsInformed Neural Network, PINN)作为一种融合物理定律与深度学习的框架,被广泛应用于求解各种偏微分方程.然而,在求解刚性化学动力学方程时, PINN将出现优化失败,难以有效求解.为解决该问题,本文提出一种新的守恒约束PINN方法.该方法利用共享–分支网络有效处理耦合问题,通过...
毅力号火星车矿物探测与样品采集进展(2021-2024年)————作者：黄文博;曹海军;辛艳青;曾小家;陈剑;刘平;苏鸣宇;张睿泽;曲洪坤;石二彬;刘长卿;许学森;凌宗成;吴兴;
摘要：美国NASA毅力号(Perseverance)火星车于2021年2月18日在杰泽罗(Jezero)撞击坑(18.4°N,77.7°E)成功着陆,目前已运行近4年,取得了丰富的科学发现和研究成果.毅力号搭载的四台光谱载荷(SuperCam, Mastcam-Z, SHERLOC, PIXL)为探测杰泽罗撞击坑表面物质成分和潜在的生命遗迹提供了丰富的数据,有助于深入认识火星的物质成分、岩石成因及区域地...
火星富CO2大气环境下NaY沸石吸附分子污染物机制研究————作者：冯爱虎;戴洁燕;高旭;张青春;于云;
摘要：利用多孔沸石分子筛实时收集空间分子污染物,是解决在轨航天器空间分子污染的新方法.除高真空环境外,飞行任务阶段的火星探测器还面临特殊的富CO2大气环境.为了克服空间分子污染物对火星探测器的高灵敏分析仪及其他光学敏感部件造成的污染,同时降低分子污染物掩盖潜在生命迹象或导致假阳性结果的可能性,需要验证沸石分子筛是否可以应用于火星探测器.针对火星探测器面临的特殊火星大气环境,本文重点...
基于NRHO的月球全球定位系统星座研究————作者：晋守聪;程潏;刘磊;陈钢;
摘要：针对未来月球探测与开发等任务对月球全球定位服务的需求,利用近直线晕轨道(NRHO)特殊的轨道空间几何特性,提出了以地月系NRHO作为参考轨道的月球全球定位系统(LGPS).首先,考虑轨道分布、卫星数目、轨道尺寸等星座构型参数,设计了多个星座构型方案;然后,从可见星数目、月球全球覆盖特性以及几何精度因子(GDOP)等方面,分析了不同构型参数对LGPS星座导航性能的影响.仿真结果表明,与Halo轨道相...
旋转体制微波散射计性能仿真和热带气旋观测研究————作者：董字名;徐星欧;刘璐;
摘要：高风速风场,特别是热带气旋风场的散射计观测长期备受关注.本研究针对我国业务化运行的两种散射计——旋转扇形波束体制散射计和旋转笔形波束体制散射计,通过系统仿真方法分析其在不同风速条件下的后向散射系数测量精度和风场反演性能,并评估其对热带气旋的观测能力.参考现有在轨运行散射计参数得到的实验结果表明,旋转扇形波束体制散射计各观测视数能够取得更多独立观测样本数,在20 m·s–1以上...
电卡制冷技术研究现状与空间应用展望————作者：常启泰;黄玉龙;孟相朋;王定远;白宜松;陈雪;
摘要：电卡制冷技术是一种新型的固态制冷技术,利用电卡材料在加电和去电过程的熵变实现制冷循环,具有高能效、轻量化、无制冷剂泄漏特点,在航天冷藏箱、空间可穿戴设备等领域具有巨大的应用前景.目前,空间热电制冷技术存在电耗大、制冷系数低等问题,限制了该技术未来在航天工程中的应用.本文从电卡材料性能、电卡冷热分离方法及电卡制冷器件三方面进行回顾和分析,介绍了电卡组分、形态、制备工艺、可靠性和稳定性方面的研究进展,...
基于高热流密度芯片的金刚石歧管针翅散热器传热特性实验研究————作者：乔通;汤凯;郭元东;黄金印;刘金龙;黄亦龙;苗建印;林贵平;
摘要：微通道散热器是解决高热流密度功率器件的散热难题的有效手段之一,本文设计并制造了一种适用于高热流散热的金刚石歧管针翅微通道散热器.利用热测试芯片作为模拟热源,研究了该散热器在基于氨工质的泵驱两相流回路中的热工性能.在1510 W·cm–2的局部热流下,芯片热源表面温度为102.5℃,热阻为0.151 K·W–1,压降为1.1 kPa.研究了进口温度、热流密度、质量流量对散热器热阻和压降的影响,发现在...
风云三号E星GNSS-R反演有效波高敏感性分析————作者：黄飞雄;夏俊明;尹聪;孙越强;白伟华;翟晓春;徐娜;陈林;胡秀清;
摘要：星载全球导航卫星反射遥感(GNSS-R)是一种利用导航卫星L波段信号前向准镜面反射的新型海洋遥感技术.通过对比GNSS-R技术与其他微波遥感技术的异同,在测量方法上提出了两种GNSS-R反演有效波高的技术路线.一种为基于GNSS-R归一化时延波形前沿斜率的直接测量方法,另一种为基于GNSS-R海面粗糙度的间接测量方法.通过理论分析,结合风云三号E星实测数据,分析了两种方法的可行性和敏感性.结果表明...
风云三号D星微波湿度计在台风“摩羯”预报中的效果解析————作者：冯雨萱;何杰颖;马刚;
摘要：2411号台风“摩羯”于2024年9月登陆中国东南沿海地区,风云三号D星(FY-3D)微波湿度计(MWHS-II)成功监测到该台风.本研究在天气研究与预报模式数据同化系统(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation system, WRFDA)中构建了晴空条件下FY-3D MWHS-II资料三维变分同化框架,通过设置118 GH...
基于多特征输入深度学习的浅海水下地形SAR卫星遥感————作者：崔宜德;汪胜;于暘;刘桂红;马文韬;黄岩;杨涛;杨晓峰;
摘要：面向浅海地形高精度反演需求,改善光学遥感手段普遍存在的水质依赖性强和测深范围有限的问题,研究以Sentinel-1卫星合成孔径雷达(SAR)遥感影像为数据,提出了一种多特征输入的深度学习浅海地形反演模型.研究数据包括2024年中国海南岛东北部海域的6景SAR影像,其中4景用于模型训练, 2景用于模型测试,参考真值为ETOPO的Ice surface elevation geotiff数据.反演模型...
基于一维残差卷积神经网络的Pi2脉动识别模型————作者：张怡悦;邹自明;方少峰;
摘要：Pi2脉动是一种不规则的超低频波(Ultra-Low Frequency, ULF),是磁层与电离层耦合的重要瞬态响应,其发生与亚暴爆发有密切的关系. Pi2脉动作为地球磁层中的一种扰动现象,其发生信号隐藏在地磁场分量观测数据中.面对持续增长的观测数据量,如何有效地判断某段地磁场分量观测数据中是否有Pi2脉动发生,是构建Pi2脉动识别模型的关键.利用子午工程磁通门磁力仪观测的地磁场分量数据,基于一...
全日面机器学习耀斑业务预报————作者：李铭;崔延美;罗冰显;
摘要：太阳耀斑预报是空间环境预报中的一项重要内容.目前所构建的深度学习耀斑预报模型大都是基于活动区磁图构建的.受到投影效应的影响,这类模型仅能对太阳中心区域的活动区进行预报,难以满足全日面耀斑业务预报的需求.基于太阳活动传统参量,研究统计了活动区磁类型、面积,耀斑爆发历史以及F10.7与耀斑发生的关系,利用全连接神经网络构建了适用于全日面活动区的太阳耀斑业务预报模型,该模型可以预报未来48 h内活动区≥...
利用深度学习实现Dst指数短期业务预报————作者：牛犇;黄智;
摘要：由太阳活动引发的磁暴事件会导致地球磁场产生剧烈变化,进而影响通信、导航、电力等工程应用系统的服务性能.在空间物理领域通常利用Dst指数表征磁暴强度的变化,本文提出一种基于卷积神经网络(CNN)、门控循环单元(GRU)和长短时记忆网络(LSTM)的磁暴预测模型(C-G-LSTM),能够提前1～6 h预测Dst指数.进一步利用美国航空航天局(National Aeronautics and Space...
基于艇载太赫兹辐射计的大气温度廊线反演————作者：朱家玮;周晨;赵正予;刘祎;
摘要：基于武汉大学研制的艇载式太赫兹探测仪ATMI (Airborne THz Measure Instrument),分析ATMI在地基与空基探测模式下对大气温度廊线的反演能力.针对ATMI样机的硬件参数,在空基和地基测量模式下,建立不同纬度下大气辐射传输模型,讨论在不同纬度下ATMI使用BP神经网络算法对于大气温度廊线的反演能力.样机出厂后在中纬度地区进行了一个月的地基实测,通过实测数据验证ATMI...
方向显著性特征分布的加权散度红外弱小目标增强检测————作者：王怡雯;郑伟;邢成龙;
摘要：红外弱小目标检测广泛应用于暗弱天体检测等领域,是空间环境安全预警的重要手段.基于熵的理论并结合目标扩散的方向性,提出了一种方向显著性特征分布的加权散度红外弱小目标增强检测方法 (DSWD).在多层嵌套窗口中评估图像局部显著性,基于点目标在红外图像中由中心向八个方向扩展的特征对图像进行多向空间滤波,在复杂背景中增强目标.鉴于显著性特征各向分布与平均背景分布之间的差异,使用散度将目标区域与背景之间概率...
一种磁异常梯度测量的地磁/惯性融合导航方法————作者：梁宇潇;高东;
摘要：地磁导航是一种基于地球天然磁场的导航方法,其自主性强,抗干扰性能好,可以在多种环境下正常工作,但低空/水下地磁匹配导航需要基于大量测量数据构建地磁图且对于平台计算能力要求较高,给地磁导航的应用带来不便.惯性导航在短时间内精度较高,但随着时间推移会出现较大的累积误差.本文将从地磁总场中提取的磁异常场前后两次测量间的差分信息作为观测量,依据磁异常场的偶极子特征,基于磁偶极子模型理论推导了应用于导航系统...
辐射与模拟失重对大鼠脑电信号的影响规律及损伤机制————作者：丰俊东;田刘欣;李骞;赵锡达;杨颖清;王维泰;
摘要：通过生物电信号评估辐射与失重对脑的影响,并揭示其影响规律与损伤机制,为空间环境风险评估与防护技术研究提供参考.以SD大鼠为对象,设立不同实验组.采集并分析大鼠脑电信号频谱变化,利用神经网络模型识别脑电信号异常.同时检测大鼠脑部特定区域的蛋白质表达量变化,以探讨损伤机制.辐射组与失重辐射复合组大鼠脑电信号出现慢波化,复合作用影响显著,神经网络模型能有效识别异常信号.辐射与失重导致大鼠脑部髓鞘受损,相...
旋转作用下水平圆管内蒸汽冷凝特性————作者：张雷刚;茹梦;李豪;岳利文;陈振乾;马艳阳;
摘要：冷凝是传热设备工作中一种重要的物理过程.与传统的单相流回路相比,冷凝相变释放的潜热相当大.随着航天事业的不断发展,高效的热控技术变得越来越重要.目前,营造微重力环境主要采用自由落塔和抛物飞行等方法,但是其获得的微重力时间比较短且实验成本较高.本研究采用离心力方法来模拟不同的重力条件,结果表明由于重力的影响,液体会在底部聚集,导致管壁下部温度较低.通过可视化分析也可以看到管内存在波状和螺旋状流态.在...
基于月球科研站的科研活动战略分析及其作业平台总体方案研究————作者：裴照宇;王琼;徐琳;张晨轩;张锋;张贤国;王汇娟;贾瑛卓;刘洋;薛长斌;张金海;张天馨;彭兢;王赤;邹永廖;
摘要：月球是地球的唯一天然卫星,因其独特的空间位置、空间环境和物质资源,一直是国际深空科学探测活动的主要目标天体和推动航天高新技术发展的理想试验场所.构建月球科研站(基地)将是未来月球探测活动的主要趋势,可为开展月球地质演化、宇宙早期历史与不同层级天体形成和演化、日地月系统耦合机制、物理与生物学效应、材料特性等多学科交叉的前沿科学研究提供独特的机遇.同时,探测活动也将由单一任务向多任务联合探测方式发展,...
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