【技术实现步骤摘要】
中高层大气密度分离式探测器
: 本专利技术涉及一种中高层大气密度分离式探测器,属于空间探测领域,主要应用于 空间环境建模、卫星轨道预报、战略导弹精确制导等。
技术介绍
: 中高层大气密度等参数的探测目前主要有几种方法: 1.中频(MF)雷达、甚高频(VHF)雷达和流星雷达 MF雷达、甚高频雷达和流星雷达都能够测量中间层和低热层的风廓线。中频雷达 可用于测量60?IOOkm大气风场及电子密度。60-100km高度属于电离层D区和E区的下 部,电子与中性大气成分之间的碰撞频率较高,电子与中性大气运动速度是一致的。利用等 离子体对电磁波的反射及多普勒效应测量电子运动速度,可以得到中性大气风场。 VHF雷达是利用清澈空气的回波来获取大气结构的信息,是当前国际上可靠的全 天候地面无线电遥感测风设备。它的主要功能是测量2?30km以及60?90km的三维大 气风速。 流星雷达的技术基础是流星通过大气烧蚀产生的尾迹中含有大量的自由电子可 以对垂直于尾迹传播的无线电波产生强的散射回波。流星雷达可探测中层和低热层的大气 风场和温度等参数。 2?激光雷达 利用激光雷达回波,可获取地球上空30?IlOKm高度范围大气密度和温度的空间 结构和时间变化。根据激光束与大气的作用机制不同,又可分为瑞利散射激光雷达、Raman 散射激光雷达、共振荧光散射激光雷达、差分吸收激光雷达和多普勒激光雷达等。不同的激 光雷达可以测量不同的大气参数,包括大气密度、温度、臭氧含量、大气衰减、能见度等。 3?掩星探测 掩星探测地球大气被认为是当前大气 ...
【技术保护点】
一种中高层大气密度分离式探测器,其具有微小卫星平台的通用模块,其特征在于:所述中高层大气密度分离式探测器还包括:用于简化大气阻力的分析模型的球形结构体外壳,表面覆盖太阳电池片;加速度计,其设置在球形结构体外壳内,由4~6个静电悬浮式加速度计围绕轴心布置,用于测量大气阻力;设置在球形结构体外壳内的GPS接收机,用于对微小卫星的轨道速度和位置进行跟踪和监测;设置在球形结构体外壳内的姿态控制系统,用于对微小卫星姿态进行控制,使卫星保持自旋稳定,并保证GPS接收机天线和数传天线的正确指向。
【技术特征摘要】
1. 一种中高层大气密度分离式探测器,其具有微小卫星平台的通用模块,其特征在于: 所述中高层大气密度分离式探测器还包括:用于简化大气阻力的分析模型的球形结构体外 壳,表面覆盖太阳电池片;加速度计,其设置在球形结构体外壳内,由4?6个静电悬浮式加 速度计围绕轴心布置,用于测量大气阻力;设置在球形结构体外壳内的GPS接收机,用于对 微小卫星的轨道速度和位置进行跟踪和监测;设置在球形结构体外壳内的姿态控制系统, 用于对微小卫星姿态进行控制,使卫星保持自旋稳定,并保证GPS接收机天线和数传天线 的正确指向。2. -种利用权利要求1所述的中高层大气密度分离式探测器的探测方法,其特征在 于,包括以下步骤: 1) 通过火箭或卫星将分离式载荷在300公里以上高度弹射入轨,之后分离式载荷独立 沿卫星轨道运行,因其无推进系统,在大气阻力作用下轨道高度降低。 2) 沿轨运行过程中的大气阻力可以通过加速度计测量,轨道速度和轨道位置可以通过 GPS天线跟踪获得,利用以下公式测出大气密度:公式中,FD为大气阻力;P为大气密度;⑶为大气阻力系数;f为V卫星的轨道速度; 为大气风场;A为垂直于速度方向的截面积;M为物体质量;a为加速度; 其中,采用球形外形设计使得⑶变成一个常量,通过地面风洞试验可以确切标定;力口 速度a通过加速度计进行在轨监...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘国青,黄建国,姜利祥,焦子龙,张超,朱云飞,
申请(专利权)人:北京卫星环境工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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