高分辨率星载磁力计观测到的特殊信号及相关电离层过程研究

项目名称： 高分辨率星载磁力计观测到的特殊信号及相关电离层过程研究

项目编号： No.41474157

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 尹凡

作者单位： 武汉大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 在地球低轨道运行的CHAMP卫星和Swarm卫星组都载有高精度的矢量磁力计和标量磁力计。其中矢量磁力计以50Hz的采样频率实时的对近地空间的地球磁场进行测量。50Hz的磁力计采样数据涵盖了从直流到25Hz的广泛频带，这其中包含了各种人工和自然的信号。其中大部分信号已被人充分研究和理解，但仍有部分信号不被人所知。本项目利用CHAMP卫星2000-2010年以及Swarm卫星最新的50Hz高精度矢量磁力计测量数据，通过对磁力计测量数据的连续动态谱分析，发现甄别特定信号；归纳其特征；结合空间环境参数与卫星本体运行参数，解释这些信号背后的物理问题，揭示电离层耦合的新现象或新特征。该项研究有助于扩展星载磁力计探测数据的研究范围；有助于加强对低轨卫星磁力计高精度高可靠性测量的认识；有助于对特定电离层物理过程以及电离层与其它地球物理圈耦合现象的理解。

中文关键词： 卫星探测；磁场测量；电离层耦合；极低频；信号谱

英文摘要： The LEO Satellites CHAMP and Swarm carry the high-precision vector magnetometer with a 50Hz sample rate and scalar magnetometer, which provide continuous measurements of Earth's magnetic field. The vector magnetometer data cover the frequency signal from zero-frequency to 25Hz components including various natural and artificial signals. This project aim to identify the un-fully understood or ignored signal and describe their characteristics. In addition, try to find out the physical mechanism behind the signals. The result will help us to fully use the spaceborne magnetometer data and fully understand the physical processes in ionosphere and its coupling.

英文关键词： Satellite measurement;Magnetic field measurement;Ionosphere coupling;Extremely low frequency (ELF);Signal spectrum