冯杰
- 作品数：11 被引量：19H指数：3
- 供职机构：中国电波传播研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球航空宇航科学技术电子电信理学更多>>
- 基于化学物质释放的五点傅里叶变换求解泊松方程的方法被引量：1
- 2017年
- 在电离层化学物质释放数值模拟中,傅里叶变换是一种有效的求解泊松方程的方法,但其仿真精度有待进一步提高.文章提出一种改进的傅里叶变换求解泊松方程的方法,对泊松方程的五点差分形式做傅里叶变换,并引入误差修正项,弥补二阶差分带来的误差,模型中给出了详细推导过程,并与常用方法进行了对比分析.研究结果表明,改进方法求得电势的均方误差(Mean Square Error,MSE)相对Birdsall方法和电势求导方法小6个量级,电势空间分布更加接近解析结果.文中所提方法满足化学物质释放数值仿真的要求,为等离子体粒子模拟中泊松方程的求解提供了一种新的方法.
- 徐朝辉赵海生许正文吴健冯杰徐彬马征征黄文龙
- 关键词：等离子体数值模拟泊松方程傅里叶变换
- 拉萨地区电离层长期变化特性研究被引量：3
- 2018年
- 电离层环境变化对电子信息系统有重要影响,因此电离层变化特性研究具有重要意义.文中根据拉萨电波环境观测站30余年数据,研究了拉萨地区电离层F层临界频率f_oF_2、F层底高h′F、Es层临界频率f_oE_s的日变化、季节变化和长期变化情况,得到一些有意义结论:电离层f_oF_2全年均值介于3～11MHz,日变化显著,季节变化明显,随太阳活动变化幅度较大;电离层h′F全年均值介于200～420km,日变化显著,随季节变化不明显,与太阳周期变化呈正相关关系;电离层f_oE_s全年均值介于1～7 MHz,日变化显著,季节变化显著(夏季明显高于其他季节),太阳周期变化不明显.研究电离层环境的长期变化特性,获取电离层参数长期变化规律,对通信导航、航天器等装备的设计和运行维护具有重要意义.
- 高敬帆赵海生徐朝辉许正文冯杰李辉马征征
- 关键词：电离层日变化
- 基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究被引量：3
- 2019年
- 中低纬地区经常发生的电离层闪烁,严重影响卫星链路的无线电信号传播过程,导致卫星通信导航信号质量下降,甚至中断.在电离层闪烁发生前的酝酿生成期,通过向电离层闪烁"种子因素"的等离子体泡内释放电子密度增强类化学物质,填充等离子体泡,改变等离子体环境特性,调控电离层动力学过程,能够降低电离层等离子体不稳定性增长率,进而抑制闪烁的发生.本文开展了基于化学物质释放的电离层闪烁抑制理论及方法研究,根据化学物质释放对电离层等离子体环境的影响,定量计算控制因素改变对不稳定性增长率的贡献,建立了基于电子密度增强类化学物质释放的电离层闪烁抑制物理模型,仿真了等离子体泡的填充过程及等离子体不稳定性增长率的演化过程.仿真结果表明该方法具有较好的闪烁抑制效果,为我国中低纬地区卫星信号电离层闪烁抑制研究奠定了理论基础.
- 赵海生许正文徐朝辉薛昆郑延帅谢守志冯杰吴健
- 关键词：电离层闪烁
- 尘埃等离子体充电与介电衰减理论研究进展
- 尘埃等离子体是指含有大量尘埃颗粒的等离子体系统,因其可形成复杂的传播介质环境,开展其传播理论和特性研究具有重要的潜在应用价值.我们针对当前理论中存在的高频近似、尘埃参数间不自洽、只包含电子极化率的影响、尘埃静止不动、麦克...
- 徐彬马征征冯杰梁勇敢李辉吴健
- 关键词：电离层尘埃等离子体充电介电函数
- 电离层中Ba和SF_6复杂释放的电波传播效应研究被引量：1
- 2016年
- 单一点源方式的化学物质释放,一般仅能形成较简单的电离层扰动结构,对电磁波的影响频段和影响程度都较为局限,难以对甚高频(Very High Frequency,VHF)以上频段的无线电波产生显著影响.文章提出了一种Ba和SF_6两种不同性质物质组合的复杂释放方法,并利用水平分层介质传播理论,分别以150、400、1 000 MHz三个典型频率为代表,估算了VHF、超高频(Ultrahigh Frequency,UHF)和L频段常用卫星电波信号穿越扰动区后幅度和相位的闪烁情况.仿真结果表明,复杂释放方法产生的电离层扰动结构能够对VHF以上波段信号传播产生显著影响,且信号所受影响随着频率的提高而变弱.
- 冯杰赵海生许正文吴健徐彬
- 关键词：电离层甚高频超高频
- 火箭轨迹参数对其尾焰产生的电离层扰动及其传播特性分析
- 火箭尾焰是一团包含电子、离子及中性气体的高温气固混合尘埃等离子体物质,其颜色和形状受影响于火箭推进剂配方、发动机推力及火箭自身结构.当火箭穿过电离层时,其尾焰与电离层背景物质发生复杂的物理化学反应,形成电离层扰动,从而导...
- 冯杰徐彬郭立新吴健许正文赵海生马征征张雅彬梁勇敢李海英
- 关键词：火箭尾焰飞行轨迹仰角电离层扰动电波传播
- 电离层中性气体释放的早期试验效应研究被引量：3
- 2018年
- 在电离层释放电子吸附类中性气体能够引起电离层电子密度耗空,在释放之后快速形成"电离层洞";同时,由于释放气体的快速膨胀,挤压背景等离子体,在电离层洞的外边缘产生"壳状"电子密度增强结构,电离层洞和电子密度增强结构同时存在是释放早期试验效应的显著特征.本文研究了电离层中性气体释放的早期试验效应,建立了释放早期电子密度的时空演化物理模型,仿真了释放早期电子密度的时空演化过程,同时采用射线追踪方法研究了释放后10 s和120 s不同频率信号在扰动区的传播效应,并反演得到了电离层垂直探测电离图,反演结果与一次火箭喷焰的实际观测结果吻合较好,初步验证了本模型的正确性.
- 赵海生徐朝辉高敬帆许正文吴健冯杰徐彬薛昆李辉马征征
- 关键词：电离层六氟化硫
- 基于BP神经网络的电离层赤道异常识别
- 本文利用小卫星GNSS接收机仿真数据,建立了基于BP神经网络的电离层赤道异常识别模型.通过神经网络的大量训练,仿真结果表明:以TEC、TEC的一阶时间梯度、TEC的二阶时间梯度时间序列作为网络输入样本时,对赤道异常事件的...
- 任亚丽徐彬冯杰
- 关键词：BP神经网络TEC赤道异常
- 固体火箭喷焰的尘埃等离子体非相干散射研究
- 2021年
- 航天飞机通过电离层时,喷焰提供了相较于周围等离子体的高速中性气体,与背景电离层中的O^(+)离子交换电荷,产生环形离子分布(也称Bump-on-tail分布),这将对非相干散射雷达(incoherent scattering radar,ISR)谱产生显著影响.基于尘埃等离子体非相干散射理论,建立了固体火箭喷焰早期离子Bump-on-tail分布的非相干散射模型,模拟并分析了尘埃掺杂和分布函数对非相干散射谱的影响,进而对其响应机制进行了解释.结果表明,尘埃组分的引入增强了离子谱,分布函数对离子谱线的影响则与生成等离子体的谐振频率有着密切关系.该研究对于理解自然等离子体和人工等离子体的物理性质都具有重要意义.
- 冯杰郭立新徐彬徐彬吴健赵海生许正文
- 关键词：火箭尾焰尘埃等离子体非相干散射
- 电离层中释放六氟化硫效应的三维精细模拟研究被引量：9
- 2016年
- 传统的六氟化硫电离层释放效应研究,一般建立的是点源释放模型,仿真结果精度有限.本文开展了电离层中释放六氟化硫的三维精细效应研究,在释放物扩散方程中加入了运载器飞行速度和姿态、释放物释放速度和流量、热层风场等参量对释放物扩散过程的影响;在等离子体扩散方程中考虑了地磁倾角和沿场扩散项对人工扰动结构等关键参数的影响,将二维等离子体扩散方程扩展到三维.同时,采用射线追踪方法,研究电离层人工扰动结构对短波传播路径的影响.本文的研究结果对研究电离层的动力学过程、电离层不均匀体的生成机制和演化规律有重要意义.
- 赵海生许正文吴振森冯杰吴健徐彬徐彤胡艳莉
- 关键词：电离层六氟化硫
