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电离层对月基对地观测平台辐射成像的影响
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作者 袁立男 廖静娟 +2 位作者 董书莉 武文波 贺强民 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期124-134,共11页
月基对地观测是一种全新的空间观测手段,其将月球作为搭载平台对地球进行持续长期观测,具有超大可观测范围、高测绘带幅宽、多角度成像、高时间分辨率和长使用寿命等优势。地球电离层位于地表以上至1000 km的高空区域,是影响月基对地观... 月基对地观测是一种全新的空间观测手段,其将月球作为搭载平台对地球进行持续长期观测,具有超大可观测范围、高测绘带幅宽、多角度成像、高时间分辨率和长使用寿命等优势。地球电离层位于地表以上至1000 km的高空区域,是影响月基对地观测成像质量的重要因素。为探索月基对地观测平台下热红外及微波辐射传输特性,研究开展了地球电离层对月基对地观测平台热红外和微波辐射成像影响分析的工作,并模拟不同纬度区域月基微波辐射亮温衰减值。首先根据Chapman分布定量化分析电离层电子浓度、折射率变化规律,再结合观测天顶角、碰撞频率等参数计算穿过电离层过程中不同高度处衰减及传输路径,最终采用积分方式获取热红外和微波在电离层中能量衰减量。结果表明,月基对地观测平台热红外和微波成像链路中电离层中造成的能量衰减与碰撞频率、热红外波长和观测天顶角有关,且地球电离层对月基对地观测平台微波成像的影响大于热红外成像的影响。此外,低纬度区域月基微波辐射受电离层衰减影响较大,月基微波亮温值降低约1.304 K;中纬度次之。 展开更多
关键词 月基对地观测 热红外 微波 电离层 能量衰减 折射率
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月基对地观测对月球基地选址需求分析 被引量:16
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作者 贾瑛卓 邹永廖 《航天器工程》 北大核心 2016年第6期116-121,共6页
在月基对地观测优势和我国现有工程任务能力分析基础上,提出了我国月基对地观测的月球基地选址技术流程、选址原则及评价标准。在科学目标和工程任务能力约束下,对影响选址的主要因素,包括月面地形地貌、观测时间、通信能力、能源需求... 在月基对地观测优势和我国现有工程任务能力分析基础上,提出了我国月基对地观测的月球基地选址技术流程、选址原则及评价标准。在科学目标和工程任务能力约束下,对影响选址的主要因素,包括月面地形地貌、观测时间、通信能力、能源需求、月球温度环境、兼顾天文观测多重观测体系因素等进行分析,为我国未来月球基地选址提供参考依据。 展开更多
关键词 航天器 月基对地观测 选址 影响因素
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月基对地观测研究现状与展望 被引量:6
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作者 郭华东 丁翼星 刘广 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期250-260,M0001,共12页
在月球上布设遥感传感器能实现长期、整体、稳定的对地观测,完善现有系统的观测能力,尤其是能从地球系统外部来观测地球系统本身的演化过程,以及地球系统与外部的相互作用和影响。从科学目标、传感器技术、参数模拟和估算方法以及观测... 在月球上布设遥感传感器能实现长期、整体、稳定的对地观测,完善现有系统的观测能力,尤其是能从地球系统外部来观测地球系统本身的演化过程,以及地球系统与外部的相互作用和影响。从科学目标、传感器技术、参数模拟和估算方法以及观测站选址4个方面详细论述了月基对地观测研究进展,围绕涉及的关键科学问题进行推进,并总结了针对传感器论证、任务设计、数据处理和信息提取提出的一系列新模型和新方法,对月基对地观测提出了一些发展建议。 展开更多
关键词 月基对地观测 全球辐射平衡 固体地球宏观运动 地选址 合成孔径雷达
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月基对地观测图像模拟与应用研究
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作者 邓玉 郭华东 +2 位作者 刘广 叶罕霖 黄靖 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期269-277,共9页
针对现有模拟系统只是定性描述月基对地观测图像的问题,提出了一种基于严格成像模型的月基对地观测图像模拟方法,建立了像点和物点之间的定量关系,并将其应用于月基对地观测几何图像和辐射能量图像的模拟中。基于长时间序列的模拟结果,... 针对现有模拟系统只是定性描述月基对地观测图像的问题,提出了一种基于严格成像模型的月基对地观测图像模拟方法,建立了像点和物点之间的定量关系,并将其应用于月基对地观测几何图像和辐射能量图像的模拟中。基于长时间序列的模拟结果,进一步分析和归纳了月球特有的轨道特性对几何图像以及辐射能量图像各自属性的影响。结果表明:基于严格成像模型的月基对地观测图像模拟算法具有可行性,准确地表达了图像特性随着月球轨道特性变化而变化的规律。该方法为月基对地观测图像的应用奠定了基础,对于后续月基不同类型的传感器的参数设计具有较大的参考意义。 展开更多
关键词 月基对地观测平台 图像模拟 严格成像模型
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基于月基观测几何的地球辐射能量模拟研究
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作者 黄靖 郭华东 +1 位作者 刘广 邓玉 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期278-284,共7页
月基平台以其整体性、多角度、长周期等特点,可望实现对地球整体辐射收支进行精确估算。为了评估月基平台对地球辐射能量的观测能力,建立了基于地月几何关系的一一映射算法,使用戈达德地球观测系统模型第五版(Goddard Earth Observation... 月基平台以其整体性、多角度、长周期等特点,可望实现对地球整体辐射收支进行精确估算。为了评估月基平台对地球辐射能量的观测能力,建立了基于地月几何关系的一一映射算法,使用戈达德地球观测系统模型第五版(Goddard Earth Observation System model version 5,GEOS-5)数据作为模型输入,用以模拟月基视场地球向外辐射能量,从而形成对月基观测的地球辐射能量规律性认识。结果表明:月基传感器可以观测包括极区在内约178°跨度的经纬度区域;月球变轨道倾角将为地球高纬度地区提供更好的观测条件,极区观测高度角可达到60°。该模拟方法可以为观测地球向外辐射提供有效支持,为后续研究打下坚实的基础。 展开更多
关键词 月基对地观测 地球向外辐射 模拟研究 几何模型
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月基观测地球大气层顶辐射特性研究
6
作者 叶罕霖 邓玉 +1 位作者 刘广 郭华东 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期285-291,共7页
针对月基辐射计参数设计的不确定性,研究了基于月基辐射计观测地球大气层顶的辐射特性。基于月基平台,将地球作为类点状辐射源进行观测,分析了月面不同位置观测特性、观测数据受观测几何影响以及观测采样特性。结果表明:月球轨道是变轨... 针对月基辐射计参数设计的不确定性,研究了基于月基辐射计观测地球大气层顶的辐射特性。基于月基平台,将地球作为类点状辐射源进行观测,分析了月面不同位置观测特性、观测数据受观测几何影响以及观测采样特性。结果表明:月球轨道是变轨道倾角、变观测距离的,一个轨道周期内可以完成对地球全球的充分采样,满足对地球完全时空覆盖观测的条件;在月面中心区域观测获得的大气层顶辐射能量较高;建议的传感器动态范围在5.50×10^(-2)~8.50×10^(-2) W/m^(2)之间,观测时间采样间隔不大于4 h,累积采样周期为一个轨道周期(27.3 d)。得到的结果为月基辐射计参数设计与观测参数确定提供了重要依据。 展开更多
关键词 地球大气层顶辐射 月基对地观测 观测几何 时空采样
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月基SAR对地观测时空特性研究
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作者 陈国强 郭华东 +3 位作者 梁达 丁翼星 吕明阳 刘广 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期261-268,共8页
月基雷达能对地表目标进行长时间大尺度范围的观测。根据美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)星历数据,分析了月基合成孔径雷达微波(Synthetic Aperture Radar,SAR)平台在不同场景时对地球在时间上和空间上观测性能的差... 月基雷达能对地表目标进行长时间大尺度范围的观测。根据美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)星历数据,分析了月基合成孔径雷达微波(Synthetic Aperture Radar,SAR)平台在不同场景时对地球在时间上和空间上观测性能的差异,结合实际地月相对运动的空间关系完成了月基SAR回波的仿真。结果表明:通过月基SAR平台,可以找到位于地表的零多普勒面交线,并以此为基础实现较长时间、较大地面范围的周期性观测,用SAR回波仿真验证了其可行性。通过研究月基SAR的观测,可以为后续研究诸如地表潮汐运动、极区海冰回弹提供基础。 展开更多
关键词 月基对地观测 合成孔径雷达 空间关系 零多普勒面
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基于JPL星历的月基SAR多普勒参数估算方法 被引量:7
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作者 丁翼星 郭华东 刘广 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期71-76,共6页
月基合成孔径雷达(SAR)与传统低轨SAR相比,成像几何上存在成像距离长的特点,其多普勒参数估计方法也不同于常规的机载和星载SAR.基于喷气推进实验室(JPL)高精度星历,可以通过插值获取月心在地心惯性坐标系下的位置、速度和加速度以及月... 月基合成孔径雷达(SAR)与传统低轨SAR相比,成像几何上存在成像距离长的特点,其多普勒参数估计方法也不同于常规的机载和星载SAR.基于喷气推进实验室(JPL)高精度星历,可以通过插值获取月心在地心惯性坐标系下的位置、速度和加速度以及月球天平动,然后经由坐标转换得到月面任意位置在地心惯性坐标系下的位置、速度和加速度.在此基础上,建立了两个二次方程组,第1个方程组的解表示任意星下点离线角和斜视角情况下的波束矢量,第2个方程组求得波束矢量的模值,以此解算地面波束中心的坐标.结果表明,月基SAR的波束角需沿轨不断调整,而且天线放置的位置也会对多普勒参数产生明显影响. 展开更多
关键词 SAR 多普勒参数 JPL星历 月基对地观测 天平动
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