赵慧琴,张海洋,李博,王朝景,刘德强,毛丰龙[1]（2021）在《河北及周边地区岩石圈磁场变化及震前异常特征》文中进行了进一步梳理利用2019年度大华北秋季复测156个测点的流动地磁矢量资料,获得河北及周边地区岩石圈磁场半年变化图,分析归纳河北及周边地区岩石圈磁场的总体变化特征,并研究测区内2019年12月3日河北怀安MS3.4地震和2019年12月5日河北丰南MS4.5地震前岩石圈磁场局部变化和异常特征。结果表明:丰南MS4.5地震发生在H矢量的转向区,总强度F负异常的高值区,D要素负异常的高梯度带和Z值变化的高值区;怀安MS3.4地震则发生在H矢量幅值弱化且转向区,D要素零值线附近的正值区和Z值变化的低值区。
张连伟[2]（2021）在《深远海地磁数据处理方法优化及其应用》文中认为深远海地磁采集数据作为数据处理的对象和地磁资料分析、利用的原始数据,提高数据预处理质量是保证海洋地磁数据精度的基础。海洋地磁数据处理方法中,地磁日变改正质量是影响海洋地磁数据精度的关键。磁异常化极处理可以消除地磁场磁化作用带来的磁异常等值线分布、中心位置与地下实际磁性体位置不相符的现象,但在低纬度地区,该处理较为复杂,会导致磁异常等值线沿磁偏角垂直方向拉伸和条带状干扰,严重降低低纬度地区的磁资料解释质量。本次研究通过对实测深远海地磁原始数据的分析,对比了适用不同数据类型的插值方法处理效果。收集了国际地磁日变台站数据,从频域和小波域两个领域分析地磁日变数据主要组成成分,研究地磁日变改正优化方法。在总结频率域常规化极方法原理的基础上,分析低纬度化极运算中存在的难点和原因,结合现有低纬度化极方法的思想和优点,有针对性地对化极因子进行改造,优化低纬度化极运算,在模型正演数据中进行对比验证。将上述研究成果在近赤道某深远海域实测地磁数据处理进行应用,获得磁异常数据,并与常规地磁数据处理方法结果进行精度评价和误差对比。对磁异常资料进行低纬度化极、向上延拓和磁性体反演处理,获得该海域磁异常分布特征和初步构造认识。研究结果表明:（1）在对地磁原始数据预处理时,应采用线性插值法对定位缺失数据段进行插值补充;使用三次样条函数插值法对海底日变站采集数据进行插值、加密处理;对于磁力仪采集数据,应先分析缺失数据段单调性后再选用插值方法:具有单调性的缺失数据段使用线性插值法进行插值补充,未具有单调性的缺失数据段使用分段三次Hermite插值法进行插值补充;（2）在地磁日变数据中,周期小于5 h的变化为干扰信号;选用Sym8小波作小波基函数对地磁日变数据做7层离散小波分解与单支重构可有效压制地磁数据中的干扰信号,该方法与基于傅式变换的低通滤波处理相比,处理效果更佳;（3）低纬度化极结果中出现的沿磁偏角垂直方向条带状干扰和磁异常等值线拉伸现象主要由化极因子振幅和地磁数据噪声水平决定,与化极因子相位谱无关;本次研究提出的指数伪倾角化极法,在模型正演试验和实测磁资料应用中,处理效果优势明显,可有效改善现有低纬度化极效果;（4）近赤道某海域测区磁异常分布总体分为东、西两部分,分界线处存在较为明显的断裂构造。西区以正异常为主,地磁梯度小,地质构造简单,总体埋深较小,北部和南部磁性异常体复杂、埋深较大;东区正异常以团状分布,磁异常变化较大,南北地下磁性体之间不连续。
王斌[3]（2021）在《松辽盆地现今应力环境研究》文中研究指明松辽盆地是世界上目前已发现的白垩纪时期最大的陆相湖盆沉积单元,也是白垩系陆相地层和地质记录保留最为完整的地区之一,油气资源丰富。随着松辽盆地深部断陷地层中商业油气流的发现,以及盆地内近年来较高频率地震活动的发生,使该地区地球动力学的研究逐渐引起人们的重视。地壳深部地应力的大小和方向信息与矿产资源开采、地下空间开发、地质灾害机理研究等多个领域息息相关,是地球动力学研究的重要基础参数。在深入认识松辽盆地及邻区区域地质背景资料的基础上,详细研究该区现今地应力环境及其分布特征,对于深入理解该区的地球动力学控制因素及深大断裂活动对该区应力场的影响具有重要意义。在对松辽盆地及邻区区域地质特征、构造分区、地震活动性、岩石圈动力学背景资料进行系统收集和分析的基础上,利用岩芯非弹性应变恢复法（Anelastic Strain Recovery method,简称ASR法）成功获得了松辽盆地大陆科学钻探松科二井近7 km深度的三维地应力状态。分析了松辽盆地深部沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,并依据松辽盆地及邻区纵向地壳结构特征、横向构造分区及深大断裂展布特征,建立了研究区的三维地质模型。基于线弹性有限元数值模拟方法,利用ANSYS通用模拟软件,以松科二井深部ASR法地应力测量结果及震源机制解反演结果作为模型的边界约束条件,开展了松辽盆地及其邻区现今三维构造应力场数值模拟研究。模拟得到了松辽盆地及邻区在现今地球动力学背景下水平主应力大小、方位等,分析和探讨了研究区深大断裂带对应力场特征的影响,以及松辽盆地现今应力场形成的原因。通过对松辽盆地现今应力环境研究,主要取得以下结论和认识:1、利用ASR（非弹性应变恢复）法对松科二井深部岩芯进行地应力测试,获得了松辽盆地深部（6～7 km）沉积盖层和基底现今地应力随深度变化规律,在沉积盖层火石岭组6296 m～6335 m深度范围内,最大主应力近垂直,中间和最小主应力近水平,为正断层应力环境,与沉积盖层内利用地震反射剖面观测到的许多高角度正断层的发育相吻合。在基底6645 m～6846 m深度范围内,最大主应力倾角均小于40°,为走滑兼逆冲的应力环境,与钻孔附近区域浅源地震（7～15 km）的震源机制解应力状态一致,即松辽盆地沉积盖层和基底存在显着的应力状态差异,沉积盖层的伸展应力状态可能说明了西太平洋板块俯冲对沉积盖层应力状态的影响是有限的,保留了原来断陷期的正断应力环境,基底现今应力状态则显示了与西太平洋板块俯冲的现今构造运动具有较密切的成生联系。2、通过三维构造应力场数值模拟研究得到在0～35 km地壳深度范围内,松辽盆地及邻区最大水平主应力大小为17.20～1027.00 MPa,最小水平主应力大小为13.00～994.00 MPa,垂向应力大小为7.83～1130.00 MPa。3个主应力在0～35 km深度范围内基本上随深度的增加而线性增大,并且在0～7km深度范围内为σv>σH>σh,属于正断型应力状态,与实测得到的应力状态一致;7～35 km深度范围内为σH>σv>σh,表现为走滑兼逆冲应力状态,与松辽盆地内部的浅源地震震源机制解所反演的应力状态一致。松辽盆地及邻区地壳深度内最大主应力方位在地壳深部和浅部差异不大,除华北地块北缘及兴安地块部分区域主压应力方位为NWW向外,其他构造单元内大部分区域现今主应力优势方位为NE～NEE向。受各次级地块内地壳物性参数差异性以及断裂带的影响,松辽盆地及邻区各构造单元主应力大小分布在横向和纵向上均表现出差异性,在较稳定的次级块体内部主应力大小分布较为相似,表现为主应力大小在相同的深度范围内趋于稳定。3、以西太平洋板块俯冲方向作为动力边界条件,对数值模拟得到的地应力特征与深大断裂之间的关系进行了研究,认为西太平洋板块俯冲和郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂对松辽盆地现今应力场的形成产生了一定的影响。西太平洋板块NWW向俯冲产生的挤压作用在NE走向的郯庐断裂带上,其剪切分量和正向挤压分量引起郯庐断裂带的右旋走滑和逆冲活动,因此松辽盆地现今应力场的形成,可能是在西太平洋板块NWW向俯冲到欧亚板块形成的挤压作用下,并被郯庐断裂带北段的右旋走滑所影响。
吴逸影[4]（2021）在《秦岭造山带及周边壳幔变形特征及耦合型式：SKS波分裂与Ps转换波接收函数集联合分析》文中研究表明秦岭,由复杂地壳组成,作为复合型大陆造山带经历了长期、不同构造的演化,为各种地球科学研究提供了丰富的地质信息。作为中央造山带的主要部分,秦岭西邻青藏高原向东延至大别山,北邻鄂尔多斯地块,南邻扬子地块。探索其壳-幔变形特征、相互耦合型式及其主控因素对进一步约束秦岭造山带深部构造变形机制有重要意义。因此,本文采用SKS波分裂法和Ps转换波接收函数集的方法,对秦岭造山带及周边地壳及上地幔变形特征进行精细反演,并推断壳-幔耦合型式。SKS波分裂法可以有效计算分析上地幔各向异性特征,研究秦岭造山带上地幔变形对其构造演化及成因的作用。利用“叠加”分析分别求得最小切向（T）能量法和最小（较小）特征值法计算获取的秦岭造山带上地幔各向异性参数（φ,δt）。Ps转换波应用接收函数集（JOF）能更有效地估算研究区水平地壳各向异性,进而分析地壳变形特征。该方法包括计算三个单体接收函数和一个联合接收函数,并对估计的各向异性进行可靠性分析。将Ps转换波接收函数集方法应用于秦岭造山带及周边多个台站数据,对这些测量数据进行插值,更精确地计算出地壳各向异性参数、Moho深度和Vp/Vs值结果。秦岭造山带及周边地区覆盖了 41个地震台站,依据上地幔各向异性参数绘制秦岭造山带上地幔各向异性图,发现δt的大小不随造山带走势变化,而φ自西向东有南缘呈SW-NE,W-E,NW-SE变化,北缘呈NW-SE,W-E,SW-NE变化,显示出南缘略向北凸、北缘略向南凸的弧形展布,推断造山带两侧刚性较强的扬子地块与鄂尔多斯地块旋转对秦岭造山带南、北缘上地幔变形有约束作用。地壳各向异性在有断裂带的区域和地幔流动的影响下有较明显的分层,上地壳各向异性主要受裂缝及断裂带影响,中-下地壳与上地幔相互作用较多,因此秦岭造山带地壳变形特征及其与地幔的耦合型式有区域性变化。联合Ps转换波接收函数与SKS波分裂的观测结果,对比发现秦岭造山带的地壳和上地幔都表现出较强的方位各向异性。两种方法分别观测到秦岭造山带自西向东的壳-幔各向异性特征,壳-幔快波偏振方向的差值Δφ变化反映了秦岭造山带下壳-幔耦合类型的变化:Δφ在秦岭造山带西-中部较小,说明壳-幔变形有较强的一致性,壳-幔垂直连贯变形对上地幔变形影响较大,属壳-幔强耦合型;Δφ在秦岭造山带东部较大,且偏离造山带走势发生弧形旋转,一致性较弱,说明秦岭造山带东部发生壳-幔解耦,软流圈物质流动是影响该区域上地幔变形的主控因素。秦岭造山带及周边地区地壳变形同时受到裂缝和地幔流动的影响,上地幔变形也存在垂直连贯变形与地幔流动两种机制,因此推断秦岭造山带壳-幔耦合型式及其主控因素并不单一且存在自西向东的区域性转换。
董宝伟[5]（2021）在《大地震磁偏角数据异常分析方法研究》文中认为针对地磁要素中,地磁偏角受磁暴影响较小,受地震影响较大;故本文以国家地磁台网记录的7级以上大地震的地磁偏角秒数据为研究对象,建立地磁偏角观测模型,研究出用于提取地磁异常信息的关键要素:地磁偏角限异常值和异常程度。从而为大地震预测的研究提供一种新方法。本文结合大地震地磁偏角数据观测的特点,非震异常数据即缺数的分布情况及分布特点;在地震预报预测中,地磁数据缺数问题比较常见,为了保证地磁序列的连续性和易于提取分析地磁信息,研究了多种插值算法后,设计了针对不同缺数情况下不同的插值算法;将自回归移动平均ARMA预测模型,用于地磁非震数据插值处理,并设计插值实验和均值插值、线性插值的插值效果对比分析。由于地磁数据属于非平稳数据,本文在数据处理之前,用一阶差分消除随机干扰,用二阶差分使非平稳数据达到平稳。本文研究认为地磁异常持续时间、空间范围与震级大小有一定关系,由此建立大地震地磁偏角的限异常值和异常程度分析模型。主要采用改进的差分自回归移动平均（ARIMA）预测地磁偏角D,并和实际观测值构建异常识别算法;考虑到各个台站的数据特性可能不同,为降低地磁干扰,探索适用于地磁偏角合理的异常判别区间,本文采用实际观测值和预测值结合限异常值和异常程度并用连续阈值法综合判定大地震地磁偏角异常。本文主要采用自汶川地震以来国家地磁台网中心记录的5次7.0级以上大地震共70个地磁台站的地磁偏秒数据为研究对象,提取地磁偏角限异常值和地磁偏角异常程度时发现,大地震震级越高,异常时间段出现的次数越多,地磁限异常持续时间越长,异常程度持续时间也越长,且异常程度值较大。本文所采用的地磁偏角异常分析法结合限异常值、异常程度和连续阈值法,并用所有地磁台站进行地磁异常分析,克服了单个分析方法的不足,更容易找到地磁偏角的异常,从而提高分析地磁异常的可靠性。后续可增加地震数据分量,更进一步将方法综合运用于水平分量H、垂直分量Z、总场强度F,可望为大地震的预测提供一种新的方法。
张娜,龚燕民,苏树朋[6]（2020）在《河北永清4.3级地震重、磁异常分析》文中进行了进一步梳理对永清4.3级地震进行重力场、流磁场的空间分析,结果表明:地震前重力场、岩石圈磁场均出现异常;岩石圈磁场震前异常明显,震后异常减弱、消失;重力场震前一般持续下降转而上升中,将会发生地震。
何宇飞[7]（2020）在《基于SWARM和DEMETER卫星电子密度数据的地震电离层现象研究》文中提出地震电离层现象是地震孕育过程中所发生的复杂物理或化学过程在电离层中的响应。自上世纪60年代以来,这种现象被不断地报道,引起越来越多关注,被认为是用于监测地震活动的比较有前景且有效手段之一。近年来随着空间探测技术的发展,许多国家已经发射了专用于地震监测的卫星,实现了在卫星高度上的电离层原位测量,开展了大量地震电离层现象的研究工作,并取得了一定的研究成果。但由于地震的复杂特性,电离层的高动态变化,观测数据的多源性,分析方法的差异,至今关于地震电离层耦合机制尚未得到统一的认识,将地震电离层现象应用于地震预报预测中依然是个很大的难题。因此,还需要更多的研究开展,去发现具有明显的短临特性,探索地震孕育与电离层变化之间的内在规律。法国于2004年发射了世界上第一颗专门服务于地震和火山监测的DEMETER卫星,获得了大量的观测资料,开创了地震电离层现象研究的新局面。欧洲航天局于2013年又成功发射了由三颗卫星组成SWARM卫星星座,开启了空间立体式同步观测,大大的提高了观测效率和观测数据的空间分辨,也为地震电离层现象的研究提供了一种新的途径。本论文基于两种不同轨道运行方式的DEMETER单颗卫星和SWARM星座三颗卫星观测数据,分别利用不同的分析方法开展地震电离层现象的研究工作,探索不同轨道运行方式下卫星电离层观测资料的背景信息,尝试针对单颗卫星和星座多颗卫星的电离层观测数据异常信息的提取方法,并基于不同的扰动参数,开展震例和统计研究,取得了如下新的认识和结论:（1）对以往地震电离层现象研究中的震例研究和统计研究结果进行系统的归纳和总结,获得了关于地震电离层现象的一些规律性的认识,即地震电离层异常出现在震前的时间随着震级的增大而增长,电离层异常现象出现的震中距随着震级的增大而增大,地震电离层异常主要分布在地震震中南北两侧。（2）基于DEMETER卫星和SWARM星座观测数据,从空间分布和时间序列两个方面进行观测数据背景分析,得到观测数据空间分布随月份、季节及年度的变化,观测数据的时间序列存在的多种周期成分,并随着纬度的变化起主导的周期有所差异。在地磁纬度位于-10°～10°的范围内,卫星高度的电离层中也发现了F2层中存在的“年度异常”、“半年度异常”、“春秋分不对称异常”等现象。同纬度不同经度研究区域的时序曲线具有较好的相关性,且夜间的时序曲线相关更好。不同轨道高度的两颗卫星观测数据空间分布特征基本一致,数值差异较大。相邻轨道的两颗卫星观测数据的空间分布特征一致,但在正午时段磁赤道两侧,两星观测数据存在显着差别。（3）基于DEMETER卫星观测数据,对其运行期间全球7级以上和我国大陆6级以上的地震开展震例研究,发现有70%以上的地震能观测到震前异常变化,有增强的异常,有减弱的异常,并以增强异常为主。对多地震事件综合分析的结果显示,在震中区域存在着增强的异常变化,并且该异常变化主要集中出现在震前0～25天。依据地震参数分类的统计得到异常随震级增大其幅度增强,随震源深度增加异常减弱,并且南北半球的异常位置也有所不同。利用统计分析的方法尝试对异常进行定量的评估,异常具有大于3σ的显着特性,并利用随机事件的分析结果,对综合分析和统计分析的结果进行检验,验证了异常与地震事件的相关性。（4）基于SWARM星座观测数据,提取了轨道观测中的快速扰动变化,对典型的震例进行震例分析,并探寻该类型扰动与地震的相关性。利用SWARM三颗卫星轨道的差异,对扰动在空间存在的范围及其可能的空间传播特征进行分析和计算,辨别其是否与地震孕育有关的电离层扰动现象。为进一步证实该类扰动与地震的相关性,对地震区和非震区、地震前和地震后的该类扰动进行对比分析,结果表明震区与非震区扰动的差别不显着,震前扰动相对于震后扰动在次数上具有优势,而相近数量的随机事件分析结果,震前震后扰动次数相近,说明与地震的震前活动有一定的关联。（5）对比单颗卫星和星座观测的结果,对未来基于卫星星座的地震电离层现象研究,提出更有助于认识电离层背景变化特征,有利于识别地震电离层现象的星座轨道设计方案,为我国未来基于卫星星座的地震电离层现象研究及其在防震减灾工作中的应用提供参考。
王喆[8]（2020）在《海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究》文中认为地磁场作为地球的固有物理特性,隐含着地球内部和外部空间中丰富而重要的信息。地磁场中包含的地磁总场、地磁分量、磁倾角、磁偏角和地磁梯度等信息可以直接反映地球深部乃至地球内核中因压力、温度、物质运动等变化所体现的物理过程,也是航空、航天、航海等方面天然的坐标系。因此,无论是在科学研究领域还是在生产生活领域,对地磁场的研究都有重大意义。近年来,随着对海洋资源的开发和海洋环境的探测的进行,海洋地磁场的重要性越来越被人们关注和重视。目前海洋地磁场测量向连续化、矢量测量方向发展,国际上海洋矢量测量仪器产品不多,且对我国实行管控,国内尚未形成实用化产品。因此,开发能够连续运行、矢量测量的海洋磁力仪具有重要的应用意义。本文依托国家重大科学仪器设备开发专项“海洋地磁场矢量测量仪开发与应用”项目,研制了全球首款能够在4500米以下深度的连续工作3个月的,适应深海潜标、浅海浮标和海底网络等不同测量环境的,地磁总场和矢量测量精度到达0.1nT的一体化测量仪。本文主要的工作内容和所取得的创新成果如下:（1）研制了适应海洋观测的小型化低功耗地磁矢量磁测传感器为了减小传感器体积和功耗,在陆地地磁台站和流动地磁测量所用的矢量磁测传感器的基础上,优化了传感器物理结构和电路设计。传感器采用高温退火的1J86坡莫合金薄带软磁材料缠绕GH128合金环形磁芯骨架的双磁芯传感器结构,减小了传感器体积,增大了磁通门信号;磁芯采用卷绕式结构,感应线圈采用分段绕制,提高了传感器的灵敏度。重新设计了信号调理电路,采用数字驱动电路和低功耗器件,降低了系统功耗。（2）设计了能够适应深海4500米以下工作环境的磁测支撑装置海洋地磁场矢量测量仪支撑装置的设计不止要考虑深海环境下的强度和刚度,而是需要综合考虑支撑装置材料对磁测传感器的影响、电子舱的耐压与密封、框架结构在海底的稳定性、整体结构的重量对布放回收过程中的影响。本设计经过理论计算、模拟仿真和精确评估,采用钛合金材料减小材料对磁测影响和整体重量;采用有限元分析优化结构设计;采用小体积玻璃浮球提高电子舱的耐压和密封性;采用四球四边形结构降低结构重心,提高结构稳定性;通过海试试验验证了磁测支撑装置的整体性能。（3）设计了在有限空间和重量以及无磁干扰约束下整机连续工作三个月的供电装置运用“开源节流”的思想,一方面在满足磁性干扰、体积和重量的要求下,通过电池均衡等技术使蓄电池容量最大化;另一方面,在完成测量指标和功能的前提下,通过多级多路供电方案和各个电子系统的低功耗设计,使系统功耗最小化,最终达到了整机在海底连续工作三个月的设计要求。（4）研究了海洋地磁场矢量测量姿态校正技术水下设备的姿态无法调整,会影响地磁场测量效果。本设计采用捷联姿态测量系统,获取磁测传感器的姿态数据。通过姿态仪本身的精度校准、姿态仪和传感器的非对准误差的补偿、磁测数据矢量归算算法等方式,对海洋地磁场矢量测量仪的水下姿态进行校正,获取标准坐标系下的矢量磁测数据。本论文经过对海洋地磁场矢量测量仪各个部件的设计和测试和整机集成,完成了我国首台、具有国际水平的海洋地球磁场矢量测量仪原理样机。整机台站性能测试表明,仪器性能和功能达到了最初的设计需求和设计目标。
贾富昊[9]（2020）在《海洋磁测数据日变幅值比规律分析》文中研究指明随着海洋自然资源勘探需求的进一步提高,深远海地球物理勘探技术也在快速发展。其中,海洋磁力测量作为海洋地球物理勘探的重要手段之一,在深远海勘探应用中仍面临着许多问题。本文重点对海洋磁力测量中日变校正中存在的同纬度幅值差现象进行了讨论与总结,以期为海洋磁测的日变校正方法的改进提供帮助。地磁日变随时间、纬度变化,其产生的干扰可高达数十乃至上百n T,是海洋磁力测量中最主要的误差,其校正的结果对海洋磁力测量精度有着重要的影响。根据《海洋调查规范——海洋地质与地球物理调查GB/T 12763.8-2007》中的要求,在海洋磁力测量期间,通常是在与海上作业工区同纬度的陆地区域设立台站进行地磁日变观测,并利用处理后的陆地台站的地磁日变观测数据作为在高精度海洋磁测时海上工区的实际地磁日变情况的替代进行校正,即认为所设陆地台站的地磁日变化在经过处理后和海上测区的地磁日变化的幅值相一致。这一方法的原理主要是基于前人研究中对于地磁日变幅值、相位变化规律特点的认知,即地磁日变曲线的相位、幅值往往受纬度变化影响较大,受经度影响极小。但本文发现,在海洋磁力测量（测量对象为地磁场的总场强）中即使在纬度相同的情况下,海上工区的日变曲线幅值与陆地台站的日变幅值变化仍存在着一定差异。若忽视这一现象对日变校正产生的影响,无疑会对海洋磁力测量的准确性造成一定干扰。为了积极了解与探寻这一现象,并尝试总结其幅值变化的规律,本文搜集到了不同年份（时间跨度为:2005年～2018年）、不同工区（范围:16°N～36°N,112°E～122°E）可用的海上磁力测量资料及相应的陆地台站日变观测资料,并进一步利用局部极值比对法的原理从各工区海上磁力测线中筛选出了多条可代表海上工区某时间段内地磁日变变化的测线段。之后对这些测线段进行了IGRF场校正、梯度校正等处理,并与陆地台站的地磁日变进行了对比,发现:（1）海上工区与陆地台站的地磁日变曲线间在短周期变化区间存在着一定的幅值差,特别是当钩扰、湾扰等扰动出现的区间表现明显（以下简称异常区间）。（2）通过对往年海洋磁测数据的整理与分析,可以发现一定范围内海上工区与陆地台站的地磁日变相比,在存在幅值差的区间上,幅值间存在一确定比例关系。（3）这一比例关系随着纬度的改变而变化,且异常区间上陆地上地磁日变幅值与海上地磁日变幅值之比在0.5至0.85之间。
田昂昂[10]（2020）在《太空飞行器发射引起的中低纬电离层变化特征研究》文中提出与太空飞行器（火箭、弹道导弹等）发射相关的人类活动能显着地影响电离层的电子密度。电离层电子密度的变化会影响地面短波通信和GNSS（Global Navigation Satellite System,即全球导航卫星系统）的正常运行,给人们的日常生活和社会生产带来不便。随着航天技术的进步和太空活动的日益增加,越来越多的航天器通过运载火箭被发送到太空,对地球电离层的空间环境造成了一定程度的影响,由火箭发射诱发的空间天气现象现已成为研究的热点。为了研究较为常见的火箭发射活动对中低纬电离层的影响,本文开展了以下工作。首先针对美国联合发射联盟公司网站上公布的2013年12月至2019年12月期间的58个火箭发射事例和美国太空探索技术公司网站上公布的2013年12月至2019年12月期间的71个火箭发射事例（共129个火箭发射事例,其中,火箭发射发生在地方时夜间的事例为75个,火箭发射发生在地方时白天的事例为54个）,利用欧洲航天局提供的Swarm卫星观测数据（2 Hz朗缪尔探针观测数据和16 Hz电子密度观测数据）和Madrigal数据库提供的DMSP（Defense Meteorological Satellite Program,即国防气象卫星计划）卫星观测数据（电离层电子密度、电子温度、离子成分和离子漂移速度数据）,分析了每次火箭发射后Swarm卫星和DMSP卫星观测到的由火箭发射引起的中低纬电离层异常现象。然后,对于Swarm卫星和（或）DMSP卫星观测到火箭发射引起中低纬电离层异常现象的所有火箭发射事例（共15个火箭发射事例）,利用Madrigal数据库提供的全球电离层VTEC（Vertical Total Electron Content,即垂直总电子含量）数据分析了受火箭发射影响区域内的电离层VTEC的变化特征。本文发现,火箭在地方时夜间发射不会引起显着的电离层异常变化,火箭在地方时白天发射会引起显着的电离层异常变化。本文的主要工作和研究结果总结如下。一、针对129个火箭发射事例,逐一分析了每次火箭发射后的Swarm卫星观测数据,共发现12个Swarm卫星观测到由火箭发射引起的中低纬电离层异常现象的火箭发射事例,这12个事例的火箭发射时间均为地方时白天。针对这12个火箭发射事例,利用Swarm卫星2 Hz朗缪尔探针观测数据和16 Hz电子密度观测数据分析了每次火箭发射对电离层造成的影响,分析结果如下。1.在火箭发射后2小时,火箭尾气引起的电离层电子密度耗空沿纬度方向分布的范围约为1000 km,在地方时白天（即存在光电离作用的情况下）,火箭发射后随着时间的推移,电子密度耗空沿纬度方向分布的范围逐渐减小,5小时后减小至约300km。2.在地方时白天,在火箭发射后5小时,火箭发射引起的电子密度耗空区域中心位置处的电子密度仍然比背景电子密度低0.1×1011 m-3–0.3×1011 m-3（即低约10%）。3.分析Swarm卫星16 Hz电子密度观测数据后发现,在火箭尾气引起的电离层电子密度耗空区域内,电子密度随纬度变化的曲线十分平滑,没有水平尺度大于1 km的电子密度亚结构。4.与背景电子温度相比较,在火箭尾气引起的电离层电子密度耗空区域内的电离层电子温度显着升高。5.分析Swarm卫星2 Hz电子温度观测数据后发现,在火箭尾气引起的电离层电子温度升高区域内,电子温度随纬度变化的曲线十分平滑,没有水平尺度大于8 km的亚结构。6.在火箭发射后2小时,火箭尾气引起的电离层异常区域中心位置处的电子温度比背景电子温度高0.2×103 K–0.4×103 K（即高10%）,火箭尾气引起的电子温度升高在火箭发射后3–4小时基本恢复至与背景电子温度相同。二、针对129个火箭发射事例,逐一分析了每次火箭发射后的DMSP卫星观测数据,共发现7个DMSP卫星观测到由火箭发射引起的中低纬电离层异常现象的火箭发射事例,这7个事例的火箭发射时间均为地方时白天。在这7个事例中,有4个事例是DMSP卫星和Swarm卫星在不同高度观测到了由同一枚火箭发射引起的中低纬电离层异常现象,其他3个事例是仅有DMSP卫星观测到了火箭发射引起的中低纬电离层异常现象。然后,本文针对上述7个火箭发射事例,利用DMSP卫星沿卫星轨迹得到的电离层电子密度、电子温度、离子成分和离子漂移速度数据分析了每次火箭发射对电离层造成的影响,分析结果如下。1.分析DMSP卫星和Swarm卫星在不同高度观测到由同一枚火箭发射引起的中低纬电离层异常现象的4个火箭发射事例后发现,DMSP卫星在火箭尾气引起的电离层异常区域中心位置处观测到的电子密度下降幅度(约0.03×1011 m-3–0.05×1011 m-3)比Swarm卫星观测到的电子密度下降幅度(约0.2×1011 m-3–0.5×1011 m-3)低一个数量级。2.在DMSP卫星的轨道高度（即距地面850 km）,在火箭尾气引起的电离层异常区域中,O+离子密度的下降幅度占总离子密度的下降幅度的98%以上,这表明在距地面850 km高度的电离层中,主要离子是O+离子。3.在DMSP卫星的轨道高度,在火箭发射后50–60分钟,与背景电离层离子漂移速度相比较,火箭尾气引起的电离层异常区域中的垂直方向离子漂移速度（简称垂直离子漂移速度）向下增加了30–40 m/s（即增加了60%–80%）,但水平方向离子漂移速度无明显变化。4.在DMSP卫星的轨道高度,在火箭发射后约2小时,火箭尾气引起的电离层异常区域中的垂直离子漂移速度恢复至与背景电离层垂直离子漂移速度相同。三、针对上述Swarm卫星和（或）DMSP卫星观测到地方时白天的火箭发射引起的中低纬电离层异常现象的所有火箭发射事例（共15个事例）,逐一分析了每次火箭发射后的全球电离层VTEC数据,共发现4个检测到了火箭发射引起的VTEC耗空现象的火箭发射事例,这4个事例的火箭飞行轨迹均离陆地较近。针对上述4个事例,利用全球电离层VTEC数据分析了每次火箭发射对电离层VTEC造成的影响,分析结果如下。1.火箭发射后约10分钟,沿火箭飞行轨迹,在最靠近火箭发射地点上空的电离层VTEC最先出现明显的耗空现象,VTEC耗空区域在水平方向上的空间尺度为150–300 km,与背景相比,VTEC的下降幅度约为1 TECU（即下降5%）。2.在火箭发射后20–30分钟,火箭发射引起的电离层VTEC耗空区域的水平方向分布范围和下降幅度达到最大。以火箭轨迹为中心,VTEC耗空区域的水平方向空间尺度为700–1000 km。与背景相比,VTEC的下降幅度为4–6 TECU（即下降20%–30%）。3.在地方时白天,火箭发射引起的电离层VTEC耗空在维持最大下降幅度一段时间（约30–50分钟）后,在光电离的作用下开始逐渐恢复。在火箭发射后2小时内,受火箭发射影响区域内的电离层VTEC比周围未受影响区域内的电离层VTEC低2–8 TECU。4.在地方时白天,在火箭发射后约2小时,火箭发射引起的电离层VTEC耗空恢复至火箭发射前的水平。5.在地方时白天,在火箭发射后约3小时,火箭发射引起的电离层VTEC耗空基本恢复至与附近未受火箭发射影响区域的电离层VTEC相同。本文的研究结果表明,在地方时白天（即存在光电离作用的情况下）,火箭发射后2小时内,受火箭发射影响的区域（其水平方向空间尺度约为700–1000 km）内的电离层VTEC比周围未受影响区域内的电离层VTEC低2–8 TECU,因此,在火箭发射造成的电离层VTEC耗空区域内,GNSS单频定位用户的伪距测量误差会增加0.3–2.3 m。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 0 引言 |
| 1 地磁资料与数据处理 |
| 1.1 选用资料概况 |
| 1.2 数据处理 |
| 2 岩石圈磁场整体空间变化特征 |
| 2.1 水平矢量的空间变化 |
| 2.2 垂直矢量的空间变化 |
| 2.3 总强度F的空间变化 |
| 2.4 磁偏角D的空间变化 |
| 2.5 Z要素的空间变化 |
| 3 岩石圈磁场震前异常特征分析 |
| 4 结论 |
| (1) 河北及周边地区岩石圈磁场半年变的空间变化特征 |
| (2) 河北及其周边地区岩石圈磁场半年变的震前异常变化特征 |
| 5 认识与讨论 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 第二章 深远海地磁数据预处理方法研究 |
| 2.1 导航定位数据预处理方法 |
| 2.2 海底日变站数据预处理方法 |
| 2.3 磁力仪数据预处理方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 深远海地磁日变改正方法优化 |
| 3.1 地磁日变数据频域分析 |
| 3.2 地磁日变数据小波域分析 |
| 3.3 离散小波变化处理与评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低纬度磁异常化极方法优化 |
| 4.1 频率域化极原理分析 |
| 4.2 常规低纬度化极方法 |
| 4.3 指数伪倾角化极法 |
| 4.4 模型正演验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地磁数据处理优化方法在近赤道某深远海域的应用 |
| 5.1 实测深远海地磁数据处理 |
| 5.2 低纬度磁异常化极 |
| 5.3 磁异常向上延拓 |
| 5.4 磁性体反演 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生期间实践活动和成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 松辽盆地现今应力场研究现状 |
| 1.2.2 地应力测量研究及其进展 |
| 1.2.3 构造应力场有限元数值模拟研究概述 |
| 1.2.4 断裂构造对地应力场影响的研究现状 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容及研究思路 |
| 1.4 论文的主要创新点 |
| 第二章 松辽盆地区域地质背景 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 松辽盆地及周边构造活动分区 |
| 2.3 主要活动断裂特征 |
| 2.4 松辽盆地地壳深部结构特征 |
| 2.4.1 研究区地壳厚度分布特征 |
| 2.4.2 研究区深部波速结构特征 |
| 2.4.3 研究区地壳泊松比特征 |
| 2.5 地壳形变特征 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 松辽盆地地应力测量及现今构造应力场研究 |
| 3.1 松辽盆地构造应力场背景 |
| 3.1.1 松辽盆地地壳浅层水平主应力值及其随深度分布规律 |
| 3.1.2 松辽盆地地壳浅层水平主应力方向 |
| 3.2 松辽盆地大陆科学钻探松科二井地应力测量研究 |
| 3.2.1 大陆科学钻探与地壳深部地应力测量 |
| 3.2.2 松科二井简介 |
| 3.2.3 ASR法地应力测量原理及方法概述 |
| 3.2.4 松科二井ASR实验设备及测试样品 |
| 3.2.5 ASR古地磁定向方法 |
| 3.2.6 松科二井ASR法地应力测量结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 松辽盆地构造应力场三维数值模拟研究 |
| 4.1 松辽盆地构造应力场三维数值模型构建 |
| 4.1.1 有限单元法简介 |
| 4.1.2 三维地质模型与有限元计算模型的构建 |
| 4.1.3 材料介质参数选取与计算 |
| 4.1.4 约束条件与边界条件 |
| 4.1.5 主要活动断裂 |
| 4.2 模拟结果合理性检验 |
| 4.3 松辽盆地及周边构造单元三维应力场数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 松辽盆地及周边构造单元内主应力值分布特征 |
| 4.3.2 盆地及周边构造单元内主压应力方向特征分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 松辽盆地应力场成因机制探讨 |
| 5.1 深大断裂对该区不同深度应力场特征的影响 |
| 5.1.1 敦化-密山断裂 |
| 5.1.2 依兰-伊通断裂 |
| 5.1.3 嫩江断裂 |
| 5.2 深大断裂及西太平洋板块俯冲对松辽盆地应力场形成的相关性探讨 |
| 5.3 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地震学研究 |
| 1.2.2 重磁资料分析 |
| 1.2.3 大地电磁测深 |
| 1.3 研究内容与思路 |
| 1.4 创新点 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 第二章 SKS波分裂基本原理与方法 |
| 2.1 SKS波分裂原理 |
| 2.2 SKS波分裂的识别与计算 |
| 第三章 SKS波分裂研究秦岭造山带上地幔及各向异性 |
| 3.1 数据来源 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 数据预处理 |
| 3.2.2 地震台站的方位校正 |
| 3.3 结果验证 |
| 3.4 综合分析 |
| 第四章 接收函数原理与计算方法 |
| 4.1 接收函数原理 |
| 4.2 计算方法 |
| 第五章 接收函数研究秦岭造山带地壳各向异性 |
| 5.1 数据来源 |
| 5.2 数据处理 |
| 5.2.1 Ps转换波方位角变换特征 |
| 5.2.2 单个接收函数横波分裂及其影响因素 |
| 5.2.3 接收函数集(JOF)横波分裂算法 |
| 5.3 结果验证 |
| 5.3.1 信噪比测试 |
| 5.3.2 谐波分析 |
| 5.3.3 Moho面倾斜 |
| 5.4 综合分析 |
| 第六章 壳幔变形特征及耦合型式 |
| 6.1 区域地质构造背景 |
| 6.2 壳幔变形及耦合型式 |
| 6.2.1 地壳变形特征 |
| 6.2.2 上地幔变形特征 |
| 6.2.3 壳幔耦合型式 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 地磁异常分析研究的目的及意义 |
| 1.3 国内外地磁预测和研究现状 |
| 1.3.1 国外地磁观测预测研究现状及动态 |
| 1.3.2 国内地磁观测预测研究现状及动态 |
| 1.4 本文研究的方法和技术路线 |
| 1.5 论文的结构安排 |
| 第二章 地震地磁偏角D数据异常分析理论模型 |
| 2.1 地磁偏角D数据观测模型 |
| 2.2 地磁数据异常分析理论模型 |
| 2.2.1 非震地磁异常数据处理ARMA模型 |
| 2.2.2 地震地磁数据异常分析ARIMA模型 |
| 2.3 地磁偏角数据异常分析观测模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于ARMA模型的地磁非震异常数据处理方法 |
| 3.1 地磁非震异常值插值研究 |
| 3.2 地磁偏角D插值方法 |
| 3.2.1 均值插值 |
| 3.2.2 线性插值 |
| 3.2.3 自回归移动平均ARMA模型 |
| 3.3 地磁数据插值实验设计 |
| 3.3.1 地磁插值数据处理 |
| 3.3.2 地磁插值实验方法设计 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于ARIMA模型的地磁偏角数据异常分析方法 |
| 4.1 一阶差分消除背景场 |
| 4.2 地磁偏角D二阶差分 |
| 4.3 基于ARIMA模型的地磁数据异常分析方法 |
| 4.3.1 连续阈值法提取地磁偏角数据异常方案 |
| 4.3.2 差分自回归移动平均模型滑动预测的地磁异常分析算法 |
| 4.4 地磁偏角数据异常分析算法测试与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 5 次大地震地磁偏角异常分析验证 |
| 5.1 地磁偏角限异常和异常程度识别判定和提取分析 |
| 5.2 5次7.0 级以上大地震地磁偏角异常分析 |
| 5.2.1 2008年5月12 日汶川地震地磁偏角异常分析 |
| 5.2.2 2010年4月14 日青海玉树地震地磁偏角异常分析 |
| 5.2.3 2013年4月20 日四川雅安地震地磁偏角异常分析 |
| 5.2.4 2014年2月12 日新疆于田地震地磁偏角异常分析 |
| 5.2.5 2017年8月8 日四川九寨沟地震地磁偏角异常分析 |
| 5.3 7 级以上大地震地磁偏角D异常的几个特点 |
| 5.4 本文地磁偏角异常分析法与其他方法的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究成果 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 5组国家地磁台网14个国际交换台站 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间的成果 |
| 0 引言 |
| 1 流动重力观测资料的异常分析 |
| 1.1 流动重力观测网的资料概况 |
| 1.2 点值时序曲线异常分析 |
| 1.3 重力场空间异常分析 |
| 2 流动地磁数据异常分析 |
| 2.1 流动地磁测网情况介绍 |
| 2.2 流动地磁矢量数据异常分析 |
| 2.2.1 H矢量异常分析 |
| 2.2.2 Z矢量异常分析 |
| 2.2.3 F要素 |
| 3 分析与讨论 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 地震电离层现象研究现状 |
| 1.2.1 同震电离层扰动 |
| 1.2.2 震前电离层扰动 |
| 1.2.2.1 震例研究 |
| 1.2.2.2 统计研究 |
| 1.2.2.3 耦合机制的研究 |
| 1.3 地震电离层现象研究总结 |
| 1.3.1 主要研究参量总结 |
| 1.3.2 电离层异常特征总结 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 研究思路与内容 |
| 第二章 地震电离层现象概述 |
| 2.1 地震活动概述 |
| 2.1.1 地震成因及震级 |
| 2.1.2 地震过程及前兆现象 |
| 2.1.3 地震孕育区 |
| 2.2 电离层概述 |
| 2.2.1 电离层 |
| 2.2.2 电离层活动特征 |
| 2.3 电离层对地震的响应 |
| 2.3.1 地震电离层现象对震级敏感性 |
| 2.3.2 地震电离层现象的空间分布特征 |
| 2.3.3 地震电离层现象的多样性和瞬时性 |
| 2.3.4 地震电离层现象在电离层各分层中的响应特征 |
| 2.4 小结与讨论 |
| 第三章 基于DEMETER卫星数据的分析 |
| 3.1 DEMETER卫星及数据 |
| 3.1.1 DEMETER卫星简介 |
| 3.1.2 DEMETER卫星数据 |
| 3.2 DEMETER卫星观测数据的背景特征 |
| 3.2.1 空间分布背景的构建方法及特征分析 |
| 3.2.2 固定区域的观测数据时间序列构建方法及其变化特征 |
| 3.2.2.1 时间序列构建方法 |
| 3.2.2.2 数据随纬度的变化特征 |
| 3.2.2.3 数据随经度的变化特征 |
| 3.2.4 结论与讨论 |
| 3.3 地震电离层现象的震例研究 |
| 3.3.1 空间分布分析方法 |
| 3.3.2 时间序列分析方法 |
| 3.3.3 典型震例分析与总结 |
| 3.4 地震电离层现象的统计研究与验证 |
| 3.4.1 基于多地震事件分类的分析 |
| 3.4.1.1 异常的空间分布分析 |
| 3.4.1.2 异常的时间序列分析 |
| 3.4.2 基于随机事件的验证 |
| 3.4.3 基于多地震事件的定量评估 |
| 3.4.3.1 异常空间分布的统计分析 |
| 3.4.3.2 异常时间序列的统计分析 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 第四章 基于SWARM星座数据的分析 |
| 4.1 SWARM星座及数据 |
| 4.1.1 SWARM星座简介 |
| 4.1.2 SWARM星座数据 |
| 4.1.3 SWARM星座卫星轨道的差异 |
| 4.2 SWARM星座观测数据的背景分析 |
| 4.2.1 固定研究区域观测数据的时序分析 |
| 4.2.2 观测数据的空间分布特征 |
| 4.2.3 基于三颗卫星轨道差异的特征分析 |
| 4.2.4 结论与讨论 |
| 4.3 地震电离层快速扰动的分析方法及震例研究 |
| 4.3.1 快速扰动的分析方法 |
| 4.3.2 震前的快速扰动现象 |
| 4.4 快速扰动现象与地震活动的相关性研究 |
| 4.4.1 快速扰动的空间分布特征 |
| 4.4.2 太阳和地磁活动的影响 |
| 4.4.3 有震区与无震区的对比分析 |
| 4.4.4 地震前与地震后的对比分析 |
| 4.5 小结与讨论 |
| 第五章 地震电离层现象的耦合机制 |
| 5.1 常见的耦合机制模型 |
| 5.1.1 重力波模型 |
| 5.1.2 电动力学模型 |
| 5.1.3 电磁辐射模型 |
| 5.1.4 化学模型 |
| 5.2 地震电离层耦合途径 |
| 5.2.1 重力波途径 |
| 5.2.2 电动力学途径 |
| 5.3 基于耦合机制对震例研究结果的分析 |
| 5.3.1 对DEMTER卫星震例研究结果的分析 |
| 5.3.2 对SWARM星座震例研究结果的分析 |
| 5.4 小结与讨论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究结果总结 |
| 6.2 DEMETER和 SWARM的研究对比 |
| 6.3 创新点 |
| 6.4 展望 |
| 6.4.1 星座观测设想 |
| 6.4.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及发表文章 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目标 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 研究目标 |
| 1.2 论文主要研究内容与思路 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 研究思路 |
| 1.2.3 论文结构 |
| 1.3 本章小结 |
| 第2章 海洋地磁场测量技术发展动态 |
| 2.1 地磁场基本认识 |
| 2.1.1 地磁要素 |
| 2.1.2 地磁场的构成 |
| 2.2 海洋地磁场测量仪器 |
| 2.2.1 地磁总场测量仪器 |
| 2.2.2 地磁矢量测量仪器 |
| 2.2.3 海洋地磁场测量仪器总结 |
| 2.3 海洋地磁场测量技术 |
| 2.3.1 船载式地磁场测量技术 |
| 2.3.2 拖曳式地磁场测量技术 |
| 2.3.3 锚系潜标地磁场测量技术 |
| 2.3.4 海床基地磁场测量技术 |
| 2.3.5 海底网络地磁场测量技术 |
| 2.3.6 海洋地磁场测量技术总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海洋地磁场矢量测量系统总体设计 |
| 3.1 海洋地磁场测量系统需求分析 |
| 3.1.1 海洋地磁场测量性能需求分析 |
| 3.1.2 海洋地磁场测量功能需求分析 |
| 3.2 海洋地磁场矢量测量系统基本原理 |
| 3.2.1 系统结构 |
| 3.2.2 工作原理 |
| 3.3 关键问题分析 |
| 3.3.1 矢量磁测传感器 |
| 3.3.2 磁性干扰抑制 |
| 3.3.3 海底磁测支撑装置 |
| 3.3.4 水下供电装置 |
| 3.3.5 矢量磁测水下姿态校正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 海洋地磁场矢量测量传感器研制 |
| 4.1 海洋磁测传感器需求分析与关键技术 |
| 4.1.1 海洋磁测传感器需求分析 |
| 4.1.2 三分量磁通门传感器关键技术 |
| 4.2 三分量磁通门传感器研制 |
| 4.2.1 磁通门传感器测量原理 |
| 4.2.2 磁通门传感器设计与实现 |
| 4.2.3 磁通门传感器实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.1 磁性干扰因素及机理分析 |
| 5.1.1 载体框架磁性干扰产生机理 |
| 5.1.2 蓄电池组磁性干扰产生机理 |
| 5.1.3 传感器间电磁干扰产生机理 |
| 5.2 磁性干扰实验研究 |
| 5.2.1 载体框架磁性干扰实验 |
| 5.2.2 锂电池组磁性干扰实验 |
| 5.2.3 传感器间电磁干扰实验 |
| 5.3 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.3.1 基于EMD和形态滤波算法的地磁测量抗干扰技术 |
| 5.3.2 EMD-形态滤波降噪算法仿真实验 |
| 5.3.3 磁性干扰抑制实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海底磁测支撑装置设计 |
| 6.1 海底磁测支撑装置设计需求分析与关键技术 |
| 6.1.1 载体框架结构与强度 |
| 6.1.2 电子舱耐压与密封 |
| 6.1.3 磁性干扰 |
| 6.1.4 布放与回收 |
| 6.2 载体框架结构设计 |
| 6.2.1 载体框架的材料选择 |
| 6.2.2 载体框架的结构形式 |
| 6.2.3 载体框架载荷工况及安全系数的选择 |
| 6.2.4 载体框架力学特性分析 |
| 6.3 耐压电子舱设计 |
| 6.3.1 耐压电子舱的材料选择 |
| 6.3.2 耐压电子舱的结构形式 |
| 6.3.3 电子舱耐压测试实验 |
| 6.4 水下受力分析与浮力配置 |
| 6.4.1 仪器水下受力分析 |
| 6.4.2 浮力配置 |
| 6.5 支撑装置实现与验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 供电装置设计 |
| 7.1 供电装置需求分析与关键技术 |
| 7.1.1 供电装置需求与制约因素分析 |
| 7.1.2 容量最大化 |
| 7.1.3 功耗最小化 |
| 7.2 蓄电池组设计 |
| 7.2.1 蓄电池类型选择 |
| 7.2.2 SOC电路设计 |
| 7.2.3 电池均衡设计 |
| 7.3 低功耗供电管理设计 |
| 7.3.1 电源管理芯片的类型与特点 |
| 7.3.2 多级多路供电方案 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 海洋地磁场矢量测量姿态校正技术研究 |
| 8.1 三分量磁通门磁力仪姿态校正模型构建 |
| 8.1.1 坐标系及姿态角相关概念 |
| 8.1.2 姿态校正模型建立 |
| 8.2 姿态校正技术实验验证 |
| 8.2.1 姿态校正实验过程 |
| 8.2.2 姿态校正实验结果 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 系统集成与整机构建 |
| 9.1 总控系统设计 |
| 9.1.1 低功耗潜标总控单元设计 |
| 9.1.2 高性能浮标总控单元设计 |
| 9.2 仪器监控管理平台系统设计 |
| 9.2.1 监控管理平台需求分析与关键技术 |
| 9.2.2 软件系统架构 |
| 9.2.3 系统功能设计与实现 |
| 9.3 整机集成 |
| 9.3.1 电子舱集成 |
| 9.3.2 机械结构集成 |
| 9.3.3 电气结构集成 |
| 9.4 本章小结 |
| 第10章 海洋地磁场矢量测量系统测试 |
| 10.1 海洋地磁场矢量测量仪性能测试 |
| 10.1.1 测量项目与方法 |
| 10.1.2 测试仪器与设备 |
| 10.1.3 测试环境 |
| 10.1.4 测试过程 |
| 10.1.5 测试结果 |
| 10.2 海洋地磁场矢量测量仪功能测试 |
| 10.2.1 数据波形实时显示 |
| 10.2.2 数据管理 |
| 10.2.3 运行日志 |
| 10.2.4 状态监控 |
| 10.2.5 仪器管理 |
| 10.2.6 用户管理 |
| 10.3 本章小结 |
| 第11章 研究总结与展望 |
| 11.1 论文总结 |
| 11.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间参与的项目及发表的文章 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 地磁日变及日变校正简介 |
| 1.1.2 利用陆地台站进行地磁日变校正存在的问题 |
| 1.1.3 对地磁日变校正中幅值差现象研究的意义 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 研究思路 |
| 第2章 地磁场及地磁日变机制 |
| 2.1 地磁场简介 |
| 2.2 变化磁场 |
| 2.3 地磁扰动 |
| 2.3.1 磁暴 |
| 2.3.2 地磁亚暴与湾扰 |
| 2.3.3 钩扰 |
| 2.4 地磁场X、Y、Z分量与总场强在钩扰发生时的响应情况分析 |
| 第3章 地磁日变校正方法对比 |
| 3.1 陆地地磁日变观测站 |
| 3.2 利用海底日变站校正 |
| 3.3 海洋磁力梯度测量 |
| 第4章 数据处理 |
| 4.1 局部极值比对法 |
| 4.2 陆地台站日变数据处理 |
| 4.2.1 地磁日变基值的求取 |
| 4.2.2 地磁日变基值的归算 |
| 4.2.3 陆地台站日变基值的计算 |
| 4.3 海上工区磁测数据处理 |
| 4.3.1 测线段的选取 |
| 4.3.2 局部极值比对法的验证 |
| 4.3.3 正常场(IGRF)校正 |
| 4.3.4 梯度校正 |
| 第5章 分析与讨论 |
| 5.1 功率谱分析 |
| 5.2 磁扰与幅值差规律探讨 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 太空飞行器发射对电离层影响的研究意义 |
| §1.2 太空飞行器发射对电离层影响的研究历史和现状 |
| §1.3 本文研究内容和结构安排 |
| 第二章 影响电离层变化的因素 |
| §2.1 电离层简介 |
| §2.1.1 电离层的形成机制和分层结构 |
| §2.1.2 中低纬电离层常见现象 |
| §2.1.3 电离层对无线电通信的影响 |
| §2.2 自然现象对电离层的影响 |
| §2.3 太空飞行器发射对电离层的影响 |
| §2.4 小结 |
| 第三章 观测数据处理方法 |
| §3.1 火箭发射事例 |
| §3.2 Swarm卫星观测数据处理方法 |
| §3.2.1 Swarm卫星简介 |
| §3.2.2 Swarm卫星 2 Hz朗缪尔探针观测数据处理方法 |
| §3.2.3 Swarm卫星 16 Hz电子密度观测数据处理方法 |
| §3.3 DMSP卫星观测数据处理方法 |
| §3.3.1 DMSP卫星简介 |
| §3.3.2 DMSP卫星观测数据处理方法 |
| §3.4 VTEC数据处理方法 |
| §3.4.1 VTEC数据简介 |
| §3.4.2 VTEC数据处理方法 |
| §3.5 小结 |
| 第四章 利用Swarm卫星观测数据研究火箭发射对中低纬电离层的影响 |
| §4.1 火箭发射引起的Swarm卫星观测数据异常的识别方法 |
| §4.2 Swarm卫星观测到的火箭发射引起的中低纬电离层异常 |
| §4.2.1 2015 年9月 2 日Atlas-V火箭发射事例 |
| §4.2.2 2016 年7月 28 日Atlas-V火箭发射事例 |
| §4.2.3 2017 年9月 7 日Falcon 9 火箭发射事例 |
| §4.3 小结 |
| 第五章 利用DMSP卫星观测数据研究火箭发射对中低纬电离层的影响 |
| §5.1 火箭发射引起的DMSP卫星观测数据异常的识别方法 |
| §5.2 DMSP卫星观测到的火箭发射引起的中低纬电离层异常 |
| §5.2.1 2014 年10月 29 日Atlas-V火箭发射事例 |
| §5.2.2 2015 年3月 25 日Delta-IV火箭发射事例 |
| §5.3 小结 |
| 第六章 利用VTEC数据研究火箭发射对中低纬电离层的影响 |
| §6.1 火箭发射引起的电离层VTEC数据异常的识别方法 |
| §6.2 火箭发射引起的中低纬电离层VTEC异常 |
| §6.2.1 2017 年8月 24 日Falcon 9 火箭发射事例 |
| §6.2.2 2017 年9月 7 日Falcon 9 火箭发射事例 |
| §6.3 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 本文工作总结 |
| §7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
| 附录 |
