一种太阳质子事件的预测及设备制造技术

本申请涉及太空环境预报技术领域，尤其涉及一种太阳质子事件的预测及设备，方法包括：获取上一周期的太阳质子影响参数作为输入数据；将输入数据输入预先训练的预测模型，得到当前周期的太阳质子事件发生概率；其中，太阳质子影响参数包括多种维度，且不同的维度在预测模型中配置有不同的预测权重占比。本申请中的技术方案中，将与太阳质子事件发生关联性较强的参数作为太阳质子影响参数，且由于不同输入参数之间的非耦合性，用户可以灵活配置和选择各维度的太阳质子影响参数在预测模型中的预测权重占比，通过本申请中的预测模型，在根据不同维度的太阳质子影响参数对太阳质子事件发生概率进行预测时，准确率更高。准确率更高。准确率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳质子事件的预测及设备


[0001]本申请涉及太空环境预报
，尤其涉及一种太阳质子事件的预测及设备。

技术介绍

[0002]太阳质子事件是太阳活动的主要表现之一，本质上是储存在太阳大气磁场中的能量释放的。由于在释放过程中会有大量的高能粒子喷射出来，在地球轨道会观测到高能粒子的强度陡然增加几个数量级，由于从太阳喷射出来的高能粒子绝大部分都是质子，占高能粒子总数的90％以上，所以被称为太阳质子事件。
[0003]地球磁场可以对这些高能质子有一定的减缓作用，但是，太阳质子事件爆发后，仍然会在很大程度对在轨航天器造成危害，甚至会对地面设施造成影响。在过去的几个太阳活动周期间,执行空间航天任务时发生的若干次异常情况都被证实同太阳活动事件有关联。太阳质子事件的发生带有很大的随机性，现有技术中对太阳质子事件的加速和传播过程还不十分确定，对太阳质子事件预测基本依靠经验预测，准确度较低。

技术实现思路

[0004]为至少在一定程度上克服相关技术中对太阳质子事件预测基本依靠经验预测，准确度较低的问题，本申请提供一种太阳质子事件的预测及设备。
[0005]本申请的方案如下：
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供一种太阳质子事件的预测方法，包括：
[0007]获取上一周期的太阳质子影响参数作为输入数据；
[0008]将所述输入数据输入预先训练的预测模型，得到当前周期的太阳质子事件发生概率；其中，所述太阳质子影响参数包括多种维度，且不同的维度在所述预测模型中配置有不同的预测权重占比；
[0009]其中，所述太阳质子影响参数的维度至少包括：
[0010]太阳黑子相对数、太阳黑子群面积、太阳黑子磁场类型、太阳耀斑在日面活动区的经度、太阳软X射线、太阳射电暴、F10.7波段射电流量和1MeV能道区域的粒子通量变化；
[0011]各维度太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系至少包括：
[0012]太阳黑子相对数越高，太阳质子事件发生概率越高；
[0013]太阳黑子群面积越大，太阳质子事件发生概率越高；
[0014]太阳黑子磁场类型越多，太阳质子事件发生概率越高；
[0015]太阳耀斑在日面活动区的经度从东经90
°
到西经90
°
，太阳质子事件发生概率逐渐升高；
[0016]太阳软X射线爆发强度越高，太阳质子事件发生概率越高；
[0017]太阳射电暴的类型与太阳质子事件发生概率的对应关系为：Ⅱ型与Ⅳ型＞Ⅱ型＞Ⅳ型＞Ⅲ型；
[0018]F10.7波段射电流量越高，太阳质子事件发生概率越高；
[0019]1MeV能道区域的粒子通量增加倍数越多，太阳质子事件发生概率越高。
[0020]优选地，所述方法还包括：
[0021]获取历史太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系作为样本数据；
[0022]根据所述样本数据训练所述预测模型，使所述预测模型在输入太阳质子影响参数时，输出各维度太阳质子影响参数对应的太阳质子事件发生概率。
[0023]优选地，所述方法还包括：
[0024]在所述预测模型中录入预先配置的各维度对应的预测权重占比；
[0025]使所述预测模型根据各维度对应的预测权重占比，以及各维度对应的太阳质子事件发生概率，输出最终太阳质子事件发生概率。
[0026]优选地，所述方法还包括：
[0027]获取多种维度的太阳质子相关参数；
[0028]在所述多种维度的太阳质子相关参数中筛选出与太阳质子事件相关度高于预设阈值的维度作为所述太阳质子影响参数。
[0029]优选地，所述方法还包括：
[0030]将当前周期的太阳质子影响参数、当前周期的预测结果和当前周期的实测结果作为更新训练数据对所述预测模型进行更新。
[0031]优选地，各维度太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系具体包括：
[0032]太阳黑子相对数小于50时，太阳质子事件发生概率在0.16
‑
0.18之间；
[0033]太阳黑子相对数在50
‑
150之间时，太阳质子事件发生概率在0.37
‑
0.39之间；
[0034]太阳黑子相对数在150
‑
250之间时，太阳质子事件发生概率在0.39
‑
0.41之间；
[0035]太阳黑子相对数在250
‑
300之间时，太阳质子事件发生概率在0.49
‑
0.51之间；
[0036]太阳黑子相对数大于300时，太阳质子事件发生概率在0.71
‑
0.73之间；
[0037]太阳黑子群面积小于150时，太阳质子事件发生概率在0.24
‑
0.26之间；
[0038]太阳黑子群面积在150
‑
500之间时，太阳质子事件发生概率在0.29
‑
0.31之间；
[0039]太阳黑子群面积在500
‑
1500之间时，太阳质子事件发生概率在0.39
‑
0.41之间；
[0040]太阳黑子群面积在1500
‑
2500之间时，太阳质子事件发生概率在0.49
‑
0.51之间；
[0041]太阳黑子群面积大于2500时，太阳质子事件发生概率在0.59
‑
0.61之间；
[0042]太阳黑子磁场类型为α时，太阳质子事件发生概率在0.14和0.16之间；
[0043]太阳黑子磁场类型为β时，太阳质子事件发生概率在0.29和0.31之间；
[0044]太阳黑子磁场类型为β&γ时，太阳质子事件发生概率在0.39和0.41之间；
[0045]太阳黑子磁场类型为δ&β&γ时，太阳质子事件发生概率在0.79和0.81之间；
[0046]太阳耀斑在日面活动区的经度为东经90
°
到东经60
°
时，太阳质子事件发生概率在0.09和0.11之间；
[0047]太阳耀斑在日面活动区的经度为东经60
°
到东经25
°
时，太阳质子事件发生概率在0.24和0.26之间；
[0048]太阳耀斑在日面活动区的经度为东经25
°
到西经0
°
时，太阳质子事件发生概率在0.44和0.46之间；
[0049]太阳耀斑在日面活动区的经度为西经0
°
到西经30
°
时，太阳质子事件发生概率在
0.49和0.51之间；
[0050]太阳耀斑在日面活动区的经度为西经30
°
到西经60
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳质子事件的预测方法，其特征在于，包括：获取上一周期的太阳质子影响参数作为输入数据；将所述输入数据输入预先训练的预测模型，得到当前周期的太阳质子事件发生概率；其中，所述太阳质子影响参数包括多种维度，且不同的维度在所述预测模型中配置有不同的预测权重占比；其中，所述太阳质子影响参数的维度至少包括：太阳黑子相对数、太阳黑子群面积、太阳黑子磁场类型、太阳耀斑在日面活动区的经度、太阳软X射线、太阳射电暴、F10.7波段射电流量和1MeV能道区域的粒子通量变化；各维度太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系至少包括：太阳黑子相对数越高，太阳质子事件发生概率越高；太阳黑子群面积越大，太阳质子事件发生概率越高；太阳黑子磁场类型越多，太阳质子事件发生概率越高；太阳耀斑在日面活动区的经度从东经90
°
到西经90
°
，太阳质子事件发生概率逐渐升高；太阳软X射线爆发强度越高，太阳质子事件发生概率越高；太阳射电暴的类型与太阳质子事件发生概率的对应关系为：Ⅱ型与Ⅳ型＞Ⅱ型＞Ⅳ型＞Ⅲ型；F10.7波段射电流量越高，太阳质子事件发生概率越高；1MeV能道区域的粒子通量增加倍数越多，太阳质子事件发生概率越高。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取历史太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系作为样本数据；根据所述样本数据训练所述预测模型，使所述预测模型在输入太阳质子影响参数时，输出各维度太阳质子影响参数对应的太阳质子事件发生概率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述预测模型中录入预先配置的各维度对应的预测权重占比；使所述预测模型根据各维度对应的预测权重占比，以及各维度对应的太阳质子事件发生概率，输出最终太阳质子事件发生概率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多种维度的太阳质子相关参数；在所述多种维度的太阳质子相关参数中筛选出与太阳质子事件相关度高于预设阈值的维度作为所述太阳质子影响参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将当前周期的太阳质子影响参数、当前周期的预测结果和当前周期的实测结果作为更新训练数据对所述预测模型进行更新。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各维度太阳质子影响参数和太阳质子事件发生概率的对应关系具体包括：太阳黑子相对数小于50时，太阳质子事件发生概率在0.16
‑
0.18之间；太阳黑子相对数在50
‑
150之间时，太阳质子事件发生概率在0.37
‑
0.39之间；太阳黑子相对数在150
‑
250之间时，太阳质子事件发生概率在0.39
‑
0.41之间；
太阳黑子相对数在250
‑
300之间时，太阳质子事件发生概率在0.49
‑
0.51之间；太阳黑子相对数大于300时，太阳质子事件发生概率在0.71
‑
0.73之间；太阳黑子群面积小于150时，太阳质子事件发生概率在0.24
‑
0.26之间；太阳黑子群面积在150
‑
500之间时，太阳质子事件发生概率在0.29
‑
0.31之间；太阳黑子群面积在500
‑
1500之间时，太阳质子事件发生概率在0.39
‑
0.41之间；太阳黑子群面积在1500
‑
2500之间时，太阳质子事件发生概率在0.49
‑
0.51之间；太阳黑子群面积大于2500时，太阳质子事件发生概率在0.59
‑
0.61之间；太阳黑子磁场类型为α时，太阳质子事件发生概率在0.14和0.16之间；太阳黑子磁场类型为β时，太阳质子事件发生概率在0.29和0.31之间；太阳黑子磁场类型为β&amp...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威泰，马新，王月，徐颖，
申请(专利权)人：数字太空北京智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：