一种临近空间大气密度三维立体观测方法及系统技术方案

本申请提供了一种临近空间大气密度三维立体观测方法及系统，基于主动X射线掩星实现，利用不少多颗共处一个大倾角近地圆轨道的卫星，形成人造掩星星座，分为发射组和接收组两组，发射组卫星安装X射线准直光源；接收组的卫星安装X射线能谱探测器；发射和接收的能段覆盖X射线波段；大气密度的计算过程包括：处理卫星数据，得到掩星路径的X射线实测透射率；利用比尔定律构建透过率函数，计算实测透射率对应的模型计算值；由高到低依次求解相邻掩星路径切点高度之间的大气密度。本申请的优势在于：该方法可极大地提高在轨探测效率，可在一天内快速实现60‑240km全球大气密度三维立体监测，并且可以实现对不同地方时条件的大气密度探测。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于空间探测领域，具体涉及一种临近空间大气密度三维立体观测方法及系统。

技术介绍

1、60-240km临近空间大气密度全球探测对于地球圈层耦合能量传输机制研究，以及空天飞行器的设计、飞行控制等具有极其重要的价值。近年来现有技术已经利用x射线掩星/掩日手段突破了临近空间大气密度层析探测技术。但该技术存在以下缺点：

2、1、在轨探测效率低，每个轨道周期仅有两次观测掩星的机会，有效探测时间仅有几十秒，占轨道周期约1.4%；

3、2、全球覆盖所需时间长，需要靠卫星轨道面的进动实现全纬度的扫描，通常需要数月才可实现全球覆盖；

4、3、x射线源不可控且能量偏低，非太阳耀斑时太阳平静时高能段x射线强度不足，难以满足较低海拔的大气密度探测需求，而太阳耀斑时x射线强度剧烈波动会增大数据的应用难度，而且时间的发生概率低且具有不确定性，难以实现对不同地方时条件的大气密度探测，例如掩日探测切点位置只能覆盖晨昏时刻的大气密度。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术在轨探测效率低、全球本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种临近空间大气密度三维立体观测方法，基于主动X射线掩星实现，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，X射线波段覆盖0.1-100keV。

3.根据权利要求2所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，X射线波段优选覆盖0.5-40keV。

4.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，发射组和接收组卫星相位相差为13°- 21°，相距1600km - 2500km，在轨构型始终不变。

5.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，所述步...

【技术特征摘要】

1.一种临近空间大气密度三维立体观测方法，基于主动x射线掩星实现，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，x射线波段覆盖0.1-100kev。

3.根据权利要求2所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，x射线波段优选覆盖0.5-40kev。

4.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，发射组和接收组卫星相位相差为13°- 21°，相距1600km - 2500km，在轨构型始终不变。

5.根据权利要求1所述的临近空间大气密度三维立体观测方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保权，高正阳，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：