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题名非静力平衡模式的中尺度非均匀初始场试验和锋面模拟
被引量：4
- 1
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作者
楼小凤
胡志晋
游来光
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机构
中国气象科学研究院人工影响天气研究所
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出处
《气象学报》
CSCD
北大核心
1998年第1期55-67,共13页
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基金
自然科学基金
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文摘
用非静力平衡二维中β－γ尺度大气模式，选取１９８７年欧洲的一次冷锋过程为个例，以法国的静力平衡模式的模拟结果为初始场，选用５ｋｍ，２５ｋｍ，４５ｋｍ３种水平格距进行了水平范围为２０００ｋｍ的模拟，结果表明：（１）中尺度非静力平衡模式应用非均匀初始场，而不加人为的初始扰动是可行的；（２）扰动量的初始场中π′的精度要求很高，应严格符合静力平衡条件，否则就会产生严重误差，甚至在一个时步内改变垂直速度；（３）５ｋｍ，２５ｋｍ，４５ｋｍ３种格距的对比模拟表明，５ｋｍ格距的非静力平衡模式能模拟出锋面上的多个中β尺度对流，且垂直速度场分布与实际最接近，而后两种格距只能模拟出锋面上的大范围上升区，不能细致地描述锋面对流结构。
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关键词
非静力平衡模式
非均匀初始场
锋面模拟
中尺度
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Keywords
Nonhydrostatic model,Nonhomogeneous initial fields, Front simulation.
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分类号
P432.1
[天文地球—大气科学及气象学]
P441
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名静力平衡模式在中尺度大气模拟中的适用性问题
被引量：1
- 2
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作者
胡志晋
包绍武
杨志伟
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机构
中国气象科学研究院
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出处
《气象学报》
CSCD
北大核心
1999年第1期96-102,共7页
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基金
自然科学基金
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文摘
静力平衡模式是目前数值天气预报的主要模式。近年来随着模式分辨率的提高，非静力平衡模式在中国的研制和ＭＭ５等模式的引进，从理论研究和应用的角度看，有必要对这两种模式在中尺度大气模拟中的适用性问题作细致的分析研究。本文从理论上分析了静力平衡假定下重力波频率模拟的误差，指出其相对误差随Δｘ增大成平方的减少。当Δｘ≥２０ｋｍ时，相对误差小于４％，当Δｘ≤１０ｋｍ时，相对误差可能大于１６％。和一般顾名思义的概念不同，静力模式计算的重力波频率被夸大，计算的垂直加速度也由于略去惯性项而夸大。推导的准静力平衡模式，对静力平衡模式作了惯性项订正，个例试验也肯定了上述结果。
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关键词
静力平衡模式
中尺度
适用性
大气模拟
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Keywords
Static equilibrium models, Mesoscale,Applicability,Quasi static equilibrium model.
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分类号
P432.1
[天文地球—大气科学及气象学]
P437
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名力平衡模式下MEMS陀螺正交误差实时校正系统设计
被引量：2
- 3
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作者
朱晓磊
郭述文
徐大诚
樊波
卜峰
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机构
苏州大学电子信息学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021年第9期74-77,共4页
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基金
国家自然科学基金重点资助项目(61434003)。
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文摘
针对微机电系统(MEMS)陀螺受加工误差影响,驱动与检测模态之间存在与科氏力相位差为90°的正交耦合力,限制了陀螺零偏的稳定性的问题,设计了力平衡模式下的正交误差实时校正系统。系统科氏环路采用力平衡法实现闭环检测;正交环路通过调整校正电压,消除结构刚度耦合,实现实时校正。实验结果表明:实时校正系统有效抑制了正交误差,改善了陀螺零偏性能。在5~65℃温度范围内,零偏温漂由手动一次性校正的0.75°/s变为实时校正的0.1°/s,减小了7.5倍;室温下,零偏不稳定性由4.05°/h降低为0.96°/h。
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关键词
微机电系统陀螺
正交误差
力平衡模式
刚度
零偏
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Keywords
MEMS gyroscope
quadrature error
force balance mode
stiffness
zero offset
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名面向空间应用的两件套半球谐振陀螺仪研制及在轨验证
- 4
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作者
王琪伟
李建朋
马昆
王晶
蒋效雄
方海滨
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机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
空间惯性测量技术专业实验室
天津航海仪器研究所
中国电子科技集团公司第
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出处
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第7期713-721,共9页
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基金
国家自然科学基金(62205016)
国家重点研发计划(2022YFB3403600)。
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文摘
面向未来空间应用需求,研制了小型化两件套半球谐振陀螺仪。区别于目前空间应用的三件套结构,两件套半球谐振陀螺将半球谐振器检测和激励电极合二为一,在降低体积重量的同时,有效降低了装配难度以及装配误差对陀螺精度的影响。基于力平衡模式的数字控制电路实现了空间应用对于陀螺仪低噪声的需要。元器件抗辐照设计技术在保证产品在轨可靠性的前提下有效降低了硬件成本。研制的小型化半球谐振陀螺仪顺利通过环境实验,实现了零偏稳定性优于0.005(°)/h、角随机游走优于0.001(°)√h、测量精度优于1.9×10^(-4)(°)/s等技术指标。产品用于控制分系统姿态测量,于2023年7月入轨服役,截至目前陀螺仪的角速度输出与遥测数据正常、产品工作状态良好,这也是目前国内可见公开报道的两件套半球谐振陀螺的首次空间应用。
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关键词
力平衡模式
两件套
半球谐振陀螺仪
空间应用
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Keywords
force-to-rebalance mode
two-piece
hemispherical resonator gyroscope
aerospace application
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名2001年8月23日华北强风暴动力机制的数值研究
被引量：9
- 5
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作者
龚佃利
吴增茂
傅刚
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机构
山东省气象科学研究所
中国海洋大学海洋环境学院
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期504-515,i0004,共13页
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基金
山东省气象局重点课题"中尺度模式业务系统及高性能计算环境应用"
"山东省中尺度数值预报系统的建立及应用"
山东省自然科学基金课题(Y2003E01)
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文摘
利用非静力平衡模式(MM5 V3.5)对2001年8月23日发生在华北地区的一次强对流风暴过程进行了数值模拟,在取得合理模拟结果的基础上,着重分析了风暴发生的热力条件、太行山地形动力作用和风暴中尺度结构特征,并依据倾斜涡度发展理论,分析了强风暴的发展机制。结果表明:本次风暴是在以西北气流为主导的环流背景下产生的,低层增温,中高层降温和整层增湿是造成层结不稳定的重要原因。上游地区对流引发的干冷下沉气流沿太行山背风面下滑形成的下坡风是触发强风暴发生的直接动力机制。湿位涡分析表明,风暴发生区具有明显的等熵面倾斜,对流层中低层pm1<0区域,同时pm2>0,满足倾斜涡度发展的条件,对强风暴的发展具有一定指示性。风暴发展早期,其垂直方向次级环流可能与新雷暴的产生和雷暴的跳跃式传播有关。太行山地形引起的边界层风场的变化,包括下坡气流和边界层中尺度辐合线对风暴的触发、组织和移动发挥着重要作用。
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关键词
强对流风暴
数值模拟
动力机制
地形作用
倾斜涡度发展
强风暴
华北地区
数值研究
中尺度辐合线
非静力平衡模式
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Keywords
Severe thunderstorm, Numerical simulation, Dynamical mechanism, Orographic effect, Slantwise vorticity development.
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分类号
P425.54
[天文地球—大气科学及气象学]
F273.1
[经济管理—企业管理]
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题名基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法
被引量：5
- 6
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作者
赵小明
王长元
陈刚
杨松普
贾晨凯
唐明浩
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机构
天津航海仪器研究所
中国船舶航海保障技术实验室
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期58-63,70,共7页
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基金
工信部高技术船舶科研项目(CB04N20)。
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文摘
针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。
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关键词
半球谐振陀螺
力平衡模式
自校准
模态切换
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Keywords
hemispherical resonator gyro
force to rebalance mode
self-calibration
mode switching
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分类号
U666.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名半球谐振陀螺电路增益误差分析与校准方法
被引量：3
- 7
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作者
江文杰
王伟
嵩甲晨
陈家伟
朱雨桐
赵万良
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机构
上海航天控制技术研究所
上海惯性工程技术研究中心
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期690-695,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(62171420)
上海市“启明星”人才计划(20QA1404300)
上海市“扬帆”人才计划(21YF1417800)。
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文摘
针对力平衡模式半球谐振陀螺标度因数和零偏受控制电路增益影响的问题,推导了包含控制电路增益的陀螺输出表达式,明确了控制电路增益对陀螺标度因数和零偏的影响机理,提出在控制电路中加入参考信号的增益校准方法,并通过Matlab仿真验证了所提方法的有效性。根据理论计算及仿真结果进行电路设计并开展增益校准实验。实验结果表明,所提校准方法将陀螺的Allan方差最低点由0.006(°)/h降低到了0.002(°)/h,对应陀螺的零偏稳定性提升了3倍。
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关键词
力平衡模式
增益校准
标度因数
零偏稳定性
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Keywords
force rebalance mode
circuit gain calibration
scale factor
bias stability
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V441
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名台湾岛地形对台风暴雨影响的数值研究
被引量：31
- 8
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作者
王鹏云
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机构
中国气象科学研究院
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出处
《气候与环境研究》
CSCD
1998年第3期44-55,共12页
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基金
国家自然科学基金
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文摘
用水平分辨率为１０ｋｍ的非静力平衡中尺度模式ＭＭ５模拟研究了从１９９６年７月３１日０８时至８月１日２０时９６０８号台风在台湾和福建省登陆前后过程，重点研究台湾岛地形对这次台风在台湾形成的特大暴雨的影响，同时也是对ＭＭ５模拟预报台风登陆效果的一个实例检验。结果表明，该模式比较成功地模拟预报了这次台风登陆过程，模拟预报的台风路径与实况接近，预报的８月１日０８时（积分２４小时）台风中心位于２小时后台风登陆点福建省福清市附近的海面上，位置与实况完全一致。台风登陆前后其中心附近的一些重要中尺度结构和演变，如台风中心周围动力结构的不对称特征、由中尺度雨团构成的螺旋形雨带等均被成功地模拟出来。台风在经过台湾及其后在福建登陆期间，台湾地形影响使得台风路径北偏约３０ｋｍ，但对台风强度变化未发生明显影响。台湾山区两侧地形对台风中心东南方气旋式环流的辐合抬升使台湾暴雨增幅６倍多。
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关键词
非静力平衡中尺度模式
台风
暴雨
地形影响
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Keywords
MM5 typhoon heavy rainfall orographic effects
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分类号
P461.3
[天文地球—大气科学及气象学]
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