临近空间大气探测主要手段-天基

    利用卫星对临近空间环境进行遥感探测是一种获取全球大气密度、温度、风场、成分和辐射等参量的有效手段。搭载载荷包含无线电、红外、可见光、紫外等探测器,美国的TIMED卫星是目前主要的临近空间大气探测卫星之一。

    LEO-GNSS掩星探测技术:掩星观测时,由GNSS卫星发射的无线电波信号到达LEO卫星之前,受到电离层和大气的折射作用,电波路径发生弯曲,弯曲角的大小与电离层和大气的折射率梯度有关。由测量得到的电波多普勒频移以及卫星的位置和速度,可计算出电波路径弯曲角,再反推出折射率,最后由折射率计算出电离层电子密度、大气密度、温度和压强等物理参量。我们对LEO-GNSS掩星技术进行了深入的研究,开发了大气/电离层掩星科学反演软件、LEO-GNSS掩星观测值仿真软件、LEO-GNSS掩星事件预报软件等。


LEO-GPS掩星观测示意图


大气温度、电子密度廓线

    山基GNSS掩星探测技术:在高山上利用GNSS接收机,开展低仰角和负仰角观测,探测电波折射弯曲角和大气折射率廓线。


山基GNSS掩星科学反演件


雾灵山山基GNSS掩星折射率廓线与气球探空结果比较

    火星电离层/大气无线电掩星探测技术:在中俄联合火星探测计划中,利用YH-1-Phobus和YH-1-地球的电波链路探测火星电离层和大气层。


星星掩星实验

 
 

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