第3章电离层与磁层探测V0312.pptVIP

空间探测与天线组阵技术;上课地点：B103教室 上课时间：周四 9-11节 单位：航空航天学院 教师：王玉文 电话E-mail：wangyw@uestc.edu.cn 办公地址：研究院大楼2楼211室 ;第一章 空间对地观测（4学时） 第二章 中高层大气探测（4学时） 第三章 电离层与磁层探测（4学时） 第四章 太阳观测与太阳系探索（2学时） 第五章 测试基础理论与技术（6学时） 第六章 天线组阵基础理论（8学时） 第七章 天线组阵技术及应用（8学时） 第八章 天线技术的发展（4学时） ;教材及主要参考书目 ;考核方式与成绩评定 ;第三章 电离层与磁层探测;3.1 电离层概况 ; 离地面大约10～60km的空间，气体温度随高度的增加而略有上升，但气体的对流现象减弱，主要是沿水平方向流动，故称平流层。平流层中水汽与沙尘含量均很少，大气透明度高，很少出现像对流层中的气象现象。对流层中复杂的气象变化对电波传播影响特别大，而平流层对电波传播影响很小。; 从平流层以上直到1000km的区域称为电离层，是由自由电子、正离子、负离子、中性分子和原子等组成的等离子体。使高空大气电离的主要电离源有：太阳辐射的紫外线、X射线、高能带电微粒流、为数众多的微流星、其它星球辐射的电磁波以及宇宙射线等，其中最主要的电离源是太阳光中的紫外线。该层虽然只占全部大气质量的2％左右，但因存在大量带电粒子，所以对电波传播有极大影响。 ; 从电离层至几万千米的高空存在着由带电粒子组成的两个辐射带，称为磁层。磁层顶是地球磁场作用所及的最高处，出了磁层顶就是太阳风横行的空间。在磁层顶以下，地磁场起了主宰的作用，地球的磁场就像一堵墙把太阳风挡住了，磁层是保护人类生存环境的第一道防线。而电离层吸收了太阳辐射的大部分X射线及紫外线，从而成为保护人类生存环境的第二道防线。平流层内含有极少量的臭氧（O3），太阳辐射的电磁波进入平流层时，尚存在不少数量的紫外线， ; 表10―1―1 电离层各层的主要参数 ;图10―1―2 大气的分层现象 ;图10―1―3 长、中、短波从不同高度反射 ;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.2电离层介绍;3.3电波在电离层的传播;3.3电波在电离层的传播;3.3电波在电离层的传播;3.3电波在电离层的传播;3.3电波在电离层的传播;3.4各波段在电离层的传播特性;3.4各波段在电离层的传播特性;3.4各波段在电离层的传播特性;3.4各波段在电离层的传播特性;3.4各波段在电离层的传播特性;3.4 各波段在电离层的传播特性;概念：所谓等离子体就是被激发电离的气体。达到一定的电离度，气体处于导电状态，这种状态的电离气体就表现出集体行为，即电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒子，同时也受到其他带电粒子的约束。由于电离气体整体行为表现出电中性，也就是电离气体内正负电荷数相等，称这种气体状态为等离子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气态都截然不同，故称之为物质第四态。 ;宇宙中90％物质处于等离子体态;;;;特点： １）粒子具有高能量，是极活泼的反应性物种； ２）化学反应在高激发态下进行的，具有特大活化能的体系； ３）粒子群集体运动； ４）导电流体，宏观电中性（空间电荷抵消） ５）带电粒子系，运动受到磁场的支配．;发生 方法; 3.6 等离子体信息技术;等离子体天线原理;等离子体电子对抗;等离子体宽带技术;等离子体隐身原理;等离子体隐身应用;3.7 等离子体航天技术;航天飞行器的空间环境 地球空间环境与空间天气 航天飞行器的空间环境 航天器的等离子体推进 等离子体推进介绍 等离子体推进器（Plasma thrusters）;航天飞行器的空间环境;有效载荷的电磁环境;空间风暴对卫星的影响;航天飞行器的防护;航天飞行器空间环境的 数值与地面物理模拟;航天飞行器的轨道推进;航天飞行器的轨道推进;航天器的等离子体推进;等离子体推进器;总结