【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳物理和空间物理，涉及太阳风中电子离子，更具体的，涉及的是一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法。
技术介绍
1、太阳风充斥着整个行星际空间，是由太阳大气产生的高温高速等离子体流，其主要成分是质子和电子。太阳风在地球附近的流速通常为数百公里每秒，有时甚至可高达千公里每秒，如此高速的太阳风对地球空间环境和人类太空活动有着重要的影响。太阳风携带的物质和能量到达地球后，可引起地球磁层、电离层、中高层大气等地球空间环境强烈扰动，给人类太空活动带来巨大影响。目前，已经有多颗人造卫星因此造成失踪、毁灭性破坏，或部分功能丧失，进而导致通讯中断、导航失灵等系列灾害事件的发生。
2、提高人类对太阳风的认知水平，在此基础上开展空间天气预报预警业务，将对保护人类现代技术系统，确保人类顺利开展太空活动具有重要意义。
3、在太阳风内部存在着各种各样的电磁波，一些电磁波被认为在加热和加速太阳风的过程中起着重要作用。其中有一类电磁波受到了科学界的极大关注，该类电磁波主要沿着背景磁场传播，其电磁场矢量绕着背景磁场做回旋运动，且其回旋运动的频率(即本专利技术所描述的波本征频率)，和太阳风离子拉莫尔回旋频率较为接近，科学界常称此类波为电磁离子回旋波。正是因为电磁离子回旋波的频率和离子拉莫尔回旋频率接近，容易和离子发生回旋共振相互作用，从而将波的能量转化为离子的能量，进而加热和加速离子，太阳风也会因此变得更热和更快。
4、目前，人们已经通过人造航天器在太阳风中观测到了大量的电磁离子回旋波，并得到了它们的一些物
5、由于太阳风的高速流动，太阳风中的波会随着太阳风一起高速运动，这使得航天器在探测波的频率时伴有多普勒效应，因此，上述方式观测的波频率仅仅是航天器探测到的带有多普勒效应的波频率，而不是波本身具有的本征频率。人们曾假设波的相速度等于不随频率变化的阿尔文速度，在此假设的基础上通过简单的数学计算消除多普勒效应而获取电磁离子回旋波的本征频率。然而，该假设对于频率远低于离子回旋频率的阿尔文波可以很好地成立，而对于频率接近离子回旋频率的电磁离子回旋波而言将变得不准确。
6、因此，基于目前对于太阳风中电磁离子回旋波本征频率的获取存在着诸多不足，导致直接影响到对太阳风的进一步研究，亟需一种不依赖于上述假设的新型方法，用以获取太阳风中电磁离子回旋波的本征频率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的正是为了解决目前在研究太阳风的过程中，对于太阳风中电磁离子回旋波本征频率缺乏有效的获取方式，而提供了一种全新的用于获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的可行方法。这种方法，与现阶段的针对太阳风中电磁离子回旋波本征频率的获取方式不同，该方法不需要将波的相速度等于阿尔文速度作为前提假设条件，因此，可以有效提高结果的准确性，可以为太阳风的研究提供更有力的数据支持。
2、为了达到上述的目的，本专利技术具体采用了如下技术方案：
3、一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，包括以下步骤：
4、步骤1，收集太阳风的多个参数数据；
5、步骤2，基于收集到的参数数据，对频率漂移方程和等离子体色散关系方程进行数值求解，得到电磁离子回旋波的本征频率。
6、进一步的，步骤1中，多个参数数据包括：太阳风密度n、速度大小v、背景磁场强度b、波传播方向与速度的夹角θkv、波传播方向与磁场的夹角θkb、卫星观测的波频率fsc、波的偏振状态σ。
7、进一步的，步骤2中：
8、频率漂移方程为：fsc＝fsw+kv cos θkv；
9、等离子体色散关系方程为：
10、其中：
11、fsw表示待求的波本征频率，
12、k表示波数(未知)；
13、np表示由色散关系决定的波折射率；
14、字母a、b、c分别是比较长的数学表达式。
15、进一步的，步骤2中，具体的：
16、对频率漂移方程进行处理，得到折射率平方的表达式，记作对等离子体色散关系方程进行处理，得到折射率平方的另一表达式，记作定义对进行数值求解，得到电磁离子回旋波的本征频率。
17、进一步的，具体的，数值求解过程包括：
18、对方程进行归一化处理，即将方程式中的频率除以质子回旋频率fcp，并将归一化的波本征频率fsw/fcp记作f；
19、引入f1和f2两个参数并对f1和f2赋合适的初值，通过对f进行赋值并将f的值带入方程判断此时dn的符号；
20、若dn>0，则令f1＝f，d2值不变；若dn<0，则令f2＝f，f1值不变；然后依据关系对f重新赋值并将新的f值带入方程判断此时dn的符号；
21、依次循环执行上一步骤数次，至归一化波频率达到所需精度，所产生的d值即视为归一化的波本征频率；
22、将f值乘以质子回旋频率fcp，便得到了波的本征频率fsw。
23、本专利技术的有益效果是：
24、整体的操作过程比较简洁，最关键的是无需对波的相速度进行人为的约束，从而使得数据结果更加准确，使结果具有相当的可靠性，为太阳风的研究提供了有力的数据保障。
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1.一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：步骤1中，多个参数数据包括：太阳风密度n、速度大小v、背景磁场强度b、波传播方向与速度的夹角θkv、波传播方向与磁场的夹角θkB、卫星观测的波频率fsc、波的偏振状态σ。
3.根据权利要求2所述的一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：步骤2中：
4.根据权利要求3所述的一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：步骤2中，具体的：
5.根据权利要求4所述的一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：具体的，数值求解过程包括：
【技术特征摘要】
1.一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种获取太阳风中电磁离子回旋波本征频率的方法，其特征在于：步骤1中，多个参数数据包括：太阳风密度n、速度大小v、背景磁场强度b、波传播方向与速度的夹角θkv、波传播方向与磁场的夹角θkb、卫星观测的波频率fsc、波的偏振状态σ。...
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