王翔
- 作品数：12 被引量：15H指数：3
- 供职机构：武汉大学电子信息学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球理学自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 利用增强等离子体谱线反演高精度电子密度
- 2021年
- 提出了一种基于非相干散射雷达(incoherent scatter radar,ISR)等离子体谱线提取高精度电子密度的方法.以欧洲非相干散射雷达科学联合会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)在2015年10月31日14:00—14:09UT观测到的增强等离子体谱线为例,进行了具体的分析讨论.首先,采用曲线拟合的方法将增强的等离子体谱线从频谱中提取出来.然后,利用线性朗缪尔波的色散关系反演得到电子密度.最后通过对等离子体谱线的反演进行误差分析,并与传统的离子谱线分析方法作对比.结果表明:增强的等离子体谱线具有更高的电离层电子密度估计精度;同时证明在非相干积累时间很短的情况下,利用等离子体谱线能够反演得到高精度的电子密度.
- 冯婷刘默然王翔周晨
- 关键词：超热电子电子密度EISCAT电子束
- 武汉地区电离层对磁暴的响应
- 电离层在地震前后会出现一定的扰动,而电离层对磁暴会有明显的响应,通过研究电离层对磁暴的响应,进一步明确电离层在外部扰动源情况下的变化,对于电离层对地震响应的研究有着很大的帮助。电离层对磁暴的响应会随着观测点纬度、地方时、...
- 王翔周晨倪彬彬雷勇赵正予
- 电离层加热试验中参量衰减不稳定性的激发研究
- 本文从磁流体力学方程组出发,充分考虑了泵波能量衰减(包括碰撞衰减和朗道衰减)和波模耦合产生的非线性力以及波场非均匀性导致的非线性力对耦合的效应;得到寻常波模电离层加热实验中被激励出来的等离子体波满足的一般色散关系,最后给...
- 王翔周晨张援农赵正予
- 关键词：电离层
- 文献传递
- 次声波在非均匀大气中的超视距传播特性研究被引量：3
- 2013年
- 本文基于Nonlinear Progressive Equation(NPE方程)开展了对非均匀大气中次声波超视距传播特性的研究,通过数值模拟实验对武汉上空四季次声波传播情况以及路径传输损耗进行了模拟,获取了次声波在非均匀大气中的超视距传播特性.计算结果表明,非均匀大气的性质及其中存在的风对次声波传播有明显的影响,平流层折射与风速和声波传播方向密切相关,数值模拟结果表明,当高斯声源主频为0.1Hz时,在不同的背景风场传播条件下,存在着两个反射高度,其中40km高度反射传输损耗约为25dB,110km反射传输损耗约为50dB.
- 周晨王翔赵正予张援农
- 关键词：次声波超视距传播
- 地基高频加热激励ELF/VLF波对辐射带高能电子的准线性散射被引量：6
- 2008年
- 地球内、外辐射带电子通量的变化对于空间飞行器,尤其是中低轨卫星的防护有着非常重要的影响.基于回旋共振波粒相互作用的准线性理论,使用地基高频发射器发射电波调制低电离层背景电流可以人工激励ELF/VLF波,这些波能使辐射带相对论电子发生抛射角散射沉降进入大气层从而降低其生存期.为了定量地分析人工激励ELF/VLF波散射辐射带高能粒子的可行性,针对内、外辐射带,本文选取了两个典型区域:L=4.6和L=1.5.数值计算结果表明,在内、外辐射带由于ELF/VLF波的人工注入而造成的高能电子损失时间尺度很大程度上取决于冷等离子体参量α*(∝B2/N0,这里B是背景磁场,N0是电子数密度)、电波频谱特性和功率,以及与波发生回旋共振的电子能量.一般来讲,在外辐射带人工ELF/VLF哨声波散射相对论电子使之沉降到大气层要容易得多;低能量的高能电子(200 keV)要比高能量的相对论电子(500 keV)更有效地通过抛射角散射进入大气层.考虑到高频电波加热电离层激励的ELF/VLF波可能会被捕获在磁层空腔中,来回反射从而得到增强,因此在适当的条件下,地基高频加热装置发射足够的电波功率进入电离层诱导大幅度ELF/VLF波注入到内磁层,能够在1至3天的时间尺度内快速散射外辐射带相对论电子使之沉降,也能够在10天量级的时间尺度里散射生存周期一般为100天甚至更长的内辐射带相对论电子.
- 顾旭东赵正予倪彬彬王翔邓峰
- 大功率高频电波加热电离层的非线性物理过程被引量：2
- 2018年
- 地基大功率电波加热电离层是通过地基大功率短波发射机向电离层发射无线电波,通过波-粒和波-波的相互作用将无线电波的能量注入电离层.通过这种有目的可操控的方式改变电离层电子密度和温度的分布,可以深入研究电离层中等离子体能量和物质的非线性演化过程,特别是电离层电子的非平衡态分布和加速问题.本文通过对电离层加热中几个比较重要物理过程的评述,对过去20年来我国研究学者在这一研究方向上取得的重要进展进行了介绍.
- 周晨王翔刘默然倪彬彬赵正予
- 关键词：电离层加热欧姆加热参量不稳定性
- 大功率高频电波加热电离层中参量衰减不稳定性数值模拟与EISCAT实验观测研究
- <正>参量不稳定性是大功率无线电波加热电离层中的重要物理过程,电离层加热诊断实验中观测到的反常吸收、小尺度场向不均匀体(small scale field aligned irregularity)、受激电磁辐射(Sim...
- 刘默然周晨王翔赵正予张援农
- 关键词：电离层
- 文献传递
- 大功率高频电波加热电离层中参量衰减不稳定性研究(1):数值模拟被引量：1
- 2017年
- 参量衰减不稳定性(Parametric Decay Instability,PDI)在大功率高频(High frequency,HF)电波与电离层等离子体相互作用的过程中扮演着十分重要的角色,本文采用广义Zakharov方法对常规的等离子体流体力学方程组进行相应处理后,并在近似实际的电离层背景和电波传播模型下,构建了高频电波加热电离层激发PDI的数值计算模型.模拟结果发现:在毫秒量级的时间尺度上,大功率高频电波在寻常波(Ordinary wave,O波)反射点高度附近激发出了朗缪尔波(Langmuir wave)和离子声波(Ion-Acoustic wave)两种等离子体静电波模,模拟中产生的朗缪尔波和离子声波相应波数为5~11rad·m^(-1),结果与利用色散关系求出的理论值4~7 rad·m^(-1)近似一致,密度扰动幅值从10~6m^(-3)量级指数级增长到了10^(10)m^(-3)量级,直至能显著影响与"低频"密度背景相关的等离子体频率后,出现了等离子体"空穴"结构以及朗缪尔波被"俘获"现象,在扰动空间内的小尺度静电场幅值最高能达到100 V·m^(-1)量级,最终造成一种强烈的局地化"空穴"湍流现象.本文的研究有助于深入理解PDI的物理机制,对研究大功率高频电波与电离层等离子体之间复杂的非线性相互作用也有着非常重要的意义.
- 黄建周晨刘默然王翔张援农赵正予
- 关键词：有质动力离子声波
- 大功率高频电波加热电离层中参量衰减不稳定性研究(2):EISCAT实验观测被引量：2
- 2017年
- 本文利用欧洲非相干散射雷达协会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)的两次加热实验诊断数据,基于我们在文章(1)中建立的数值模型,定量分析了实验过程中出现参量衰减不稳定性(Parametric decay instability,PDI)的物理过程.分析结果如下:(1)通过对两次加热实验数据的分析,均观测到了增强的等离子体谱线(HFPLs)和离子声波谱线(HFILs),谱线的频率和加热电波频率满足频率匹配条件,表明电离层加热过程中参量衰减不稳定性的激发.(2)通过对加热电波反射区电子密度和离子密度模拟数据的谱分析,可以清晰发现与实验结果相符的朗缪尔波和离子声波.实验1观测到的离子声波谱线频率为8.8 kHz,而模拟得到的离子声波在5～6 kHz,实验2观测到的离子声波谱线为7.1 kHz,而模拟得到的离子声波频率在5.5～6 kHz,模拟结果与实验观测比较一致.(3)实验观测和模拟结果均表明,在参量衰减不稳定性激发过程中,加热电波频率(f_h)与等离子谱线频率和离子声波谱线频率(f_(ia))并不是简单匹配,实验1观测到的等离子体谱线频率为f_h-3f_(ia),实验2观测到的等离子体谱线增强频率为f_h—f_(ia)和f_h—3f_(ia).这一结果表明在加热过程中出现了多次参量衰减的现象,从而为朗缪尔湍流的激发提供了条件.
- 刘默然周晨王翔黄建赵正予张援农
- 关键词：离子声波
- 非衍射涡旋电磁波自由空间传播特性研究被引量：1
- 2021年
- 传统拉盖尔⁃高斯模式涡旋电磁波在自由空间传播时,涡旋波束会随着传播距离的增加而发散,这不仅会导致涡旋波束能量密度的下降,同时也会影响接收端涡旋模态的求解,从而给涡旋电磁波的应用带来困难。文中研究非衍射涡旋电磁波自由空间传播特性,通过对贝塞尔⁃高斯和超几何⁃高斯两种典型非衍射型涡旋电磁波的理论分析,仿真计算这两种涡旋电磁波的空间幅度分布和空间相位分布,并与传统拉盖尔⁃高斯模式涡旋电磁波空间传播特性进行比较。结果表明,不同模态下非衍射涡旋电磁波在远距离自由空间传播的聚束性更好,其在涡旋电磁波空间环境传播工程应用中具有很好的前景。
- 周欣王翔刘默然周晨
- 关键词：电磁波传播仿真计算空间环境探测
