劉震 楊曉超 張效信 張珅毅 余慶龍 張?chǎng)?薛炳森 郭建廣 宗衛(wèi)國(guó) 沈國(guó)紅 白超平 周平 冀文濤

1)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心,北京 100190)

2)(天基空間環(huán)境探測(cè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100190)

3)(中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100190)

4)(國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心,北京 100081)

1 引 言

磁層高能粒子輻射環(huán)境是地球空間最重要的空間環(huán)境之一.通過(guò)深層充放電、輻射損傷、單粒子事件等效應(yīng),空間高能粒子能夠?qū)е潞教炱鞴收仙踔潦?特別是其中能量大于1 MeV的相對(duì)論電子(也稱殺手電子),可以穿透2 mm的等效鋁屏蔽層,入射到航天器的各種材料中,產(chǎn)生充放電反應(yīng),導(dǎo)致嚴(yán)重的后果[1?3].例如,1994年1月,相對(duì)論電子增強(qiáng)引起的內(nèi)部充放電事件導(dǎo)致加拿大通信衛(wèi)星姿態(tài)失控;1997年1月和1998年4月的兩次相對(duì)電子增強(qiáng)引起的內(nèi)部充放電事件先后導(dǎo)致美國(guó)通信衛(wèi)星TELSTAR-401、德國(guó)科學(xué)衛(wèi)星EQUATOR-S報(bào)廢.隨著高度集成化器件在航天工業(yè)中的廣泛使用,空間相對(duì)論電子環(huán)境對(duì)航天器的影響日漸突出.目前,對(duì)磁層相對(duì)論電子動(dòng)態(tài)變化的物理特性仍然不甚清楚.因此,對(duì)磁層相對(duì)論電子物理機(jī)制、動(dòng)態(tài)特性和建模等研究是具有理論意義和工程價(jià)值的重要課題.

開展磁層電子的理論和建模等研究需要來(lái)自多個(gè)不同衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)[4?7],這要求來(lái)自不同探測(cè)器的數(shù)據(jù)之間具有良好的一致性.各衛(wèi)星的高能粒子探測(cè)器在研制階段都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的地面定標(biāo).但一方面,地面的環(huán)境模擬和仿真工作是很難完全復(fù)制真實(shí)空間中的粒子環(huán)境,另一方面,地面定標(biāo)技術(shù)和設(shè)備也難統(tǒng)一,使得源于各個(gè)探測(cè)儀器之間和設(shè)計(jì)差異造成的系統(tǒng)偏差不可避免.因此,為了滿足磁層粒子領(lǐng)域的研究對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)融合的需求,必須開展各衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的交叉定標(biāo),以消除不同探測(cè)器之間的系統(tǒng)偏差,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合.

Friedel等[8]以科學(xué)衛(wèi)星 CRRES,Polar的高能電子觀測(cè)數(shù)據(jù)為“標(biāo)準(zhǔn)”,對(duì)3個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周內(nèi)的GEO衛(wèi)星(地球同步軌道衛(wèi)星)GPS衛(wèi)星(中地球軌道衛(wèi)星)的高能電子觀測(cè)結(jié)果開展了交叉定標(biāo)研究.Chen等[5]用GOES系列中不同衛(wèi)星的高能電子觀測(cè)數(shù)據(jù),論述了用相空間密度實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星/不同探測(cè)器間粒子觀測(cè)數(shù)據(jù)交叉標(biāo)校的可行性.

GOES系列衛(wèi)星是美國(guó)的地球同步軌道氣象衛(wèi)星.自70年代開始,該系列衛(wèi)星一直持續(xù)搭載空間環(huán)境探測(cè)儀器,觀測(cè)空間高能粒子及太陽(yáng)X射線,其觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間跨度長(zhǎng),連續(xù)性和一致性良好,被廣泛應(yīng)用于磁層空間環(huán)境的特性研究及粒子輻射環(huán)境建模[9,10].因此,GOES空間環(huán)境數(shù)據(jù)被認(rèn)為是較理想的地球同步軌道交叉定標(biāo)參照數(shù)據(jù).王馨悅等[11]曾用FY2D衛(wèi)星與GOES衛(wèi)星進(jìn)行過(guò)空間粒子觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析,于超等[12]將風(fēng)云二號(hào)C/D衛(wèi)星與GOES衛(wèi)星的太陽(yáng)X射線探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)交叉比對(duì).

風(fēng)云四號(hào)A星(FY-4A)是我國(guó)新一代地球同步軌道氣象衛(wèi)星,該衛(wèi)星上安裝有高能粒子探測(cè)器對(duì)衛(wèi)星軌道的高能粒子環(huán)境進(jìn)行觀測(cè).本文是以GOES-13衛(wèi)星觀測(cè)通量為參照數(shù)據(jù),在Lm坐標(biāo)下,開展FY-4A和GOES-13相對(duì)論電子(>2 MeV)觀測(cè)數(shù)據(jù)交叉定標(biāo)工作,得到FY-4A衛(wèi)星相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)偏差,并根據(jù)該研究成果,進(jìn)行兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的融合處理.本研究成果將為FY-4A衛(wèi)星相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用于后續(xù)的理論、預(yù)報(bào)、建模等研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也可為地球同步軌道其他能道電子觀測(cè)數(shù)據(jù)的在軌交叉定標(biāo)提供參考方法.

2 儀器和數(shù)據(jù)

2.1 衛(wèi)星和高能粒子探測(cè)器簡(jiǎn)介

FY-4A于2016年12月11日發(fā)射,定點(diǎn)于高度為36000 km、經(jīng)度為東經(jīng)105°的地球同步軌道,設(shè)計(jì)壽命7年.FY-4A上安裝有中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研制的最新一代地球同步軌道空間高能粒子探測(cè)系統(tǒng).該系統(tǒng)由性能指標(biāo)完全相同的三臺(tái)高能粒子探測(cè)器A機(jī)、B機(jī)和C機(jī)組成.A機(jī)安裝在衛(wèi)星朝天面,B機(jī)和C機(jī)分別安裝在衛(wèi)星正東面和正西面.三臺(tái)探測(cè)器對(duì)空間帶電粒子環(huán)境實(shí)施24小時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),是我國(guó)最重要的地球同步軌道帶電粒子觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源之一.每臺(tái)探測(cè)器包含 4 個(gè)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),分別是 HET1,HET2,HET3和HPT1望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng).其中HET2可觀測(cè)能量大于1.5 MeV的相對(duì)論電子積分通量,其能量范圍見表1.

GOES-13衛(wèi)星是美國(guó)第四代地球同步軌道氣象衛(wèi)星(西經(jīng) 75°,軌道高度 36000 km),發(fā)射于2006年5月24日.該衛(wèi)星上安裝有兩臺(tái)EPEAED(energetic proton,electron,alpha detector)探測(cè)器,分別指向正東和正西方向,用于觀測(cè)高能電子積分通量,其能量范圍見表1.

表1 FY-4A 和 GOES-13 高能電子觀測(cè)能譜Table 1. Energy spectrum of FY-4A and GOES-13 energetic electron detector.

2.2 數(shù)據(jù)

如表1所列,能量大于2 MeV的電子通量是FY-4A和GOES-13共同的觀測(cè)對(duì)象,本研究工作對(duì)該能量范圍的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉定標(biāo)和融合研究.由于FY-4A衛(wèi)星A機(jī)探測(cè)器指向是朝天方向,GOES-13衛(wèi)星沒(méi)有與之接近的探測(cè)方向,所以A機(jī)數(shù)據(jù)不做比較.FY-4A衛(wèi)星B機(jī)和C機(jī)探測(cè)方向分別與GOES-13衛(wèi)星正東和正西方向的EPEAED探測(cè)器指向相同,因此,本項(xiàng)工作對(duì)兩顆衛(wèi)星東、西方向的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究.

所用FY-4A衛(wèi)星高能電子積分通量觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心.GOES-13衛(wèi)星高能電子積分通量的數(shù)據(jù)源自NOAA的國(guó)家地球物理數(shù)據(jù)中心(NGDC)(下載網(wǎng)址:https://satdat.ngdc.noaa.gov/sem/).NGDC公布的GOES-13高能電子通量數(shù)據(jù)為5 min平均數(shù)據(jù),時(shí)間截止于2017年底.故本研究選用了2017年1月1日至2017年12月16日內(nèi)所有的觀測(cè)數(shù)據(jù),并將FY-4A原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行 5 min平均,得到與GOES-13時(shí)間分辨率相同的可比較數(shù)據(jù).地磁指數(shù)(Dst,Kp)、太陽(yáng)風(fēng)參數(shù)(速度v、壓力Pdyn)、行星際磁場(chǎng)參數(shù)(行星際磁場(chǎng)y分量、z分量)等數(shù)據(jù)來(lái)自NASA的OMNI數(shù)據(jù)庫(kù)(下載網(wǎng)址:https://cdaweb.sci.gsfc.nasa.gov/index.html/).

本文的一個(gè)必要條件是觀測(cè)的粒子是被地磁場(chǎng)穩(wěn)定捕獲的輻射帶粒子.在磁層環(huán)境較為寧?kù)o時(shí),地球同步軌道上觀測(cè)到的相對(duì)論電子是被地磁場(chǎng)捕獲的外輻射帶粒子[13].為保證研究的必要條件成立,根據(jù)采樣時(shí)的地磁場(chǎng)活動(dòng)狀態(tài),對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格篩選,要求Kp<2,即地磁場(chǎng)活動(dòng)處于非常寧?kù)o的狀態(tài).

圖1列舉了2017年3月3日至8日,兩顆衛(wèi)星相對(duì)論電子積分通量5 min平均值隨時(shí)間的變化,圖中的角標(biāo)east和west分別代表指向?yàn)檎龞|和正西方向的探測(cè)器探測(cè)到的電子積分通量.由圖1可見:

1)兩顆衛(wèi)星觀測(cè)到的相對(duì)論電子通量均呈現(xiàn)明顯的日變化,即以24 h為周期,規(guī)律地達(dá)到峰值和谷值;

2)兩顆衛(wèi)星觀測(cè)到的電子通量相位變化完全相反,這是由于 FY-4A 定點(diǎn)于東經(jīng) 105°,GOES-13定點(diǎn)于西經(jīng)75°,二者所處地方時(shí)正好相差12 h,表明兩顆衛(wèi)星觀測(cè)到的相對(duì)論電子通量的地方時(shí)變化趨勢(shì)完全一致;

3)GOES-13觀測(cè)到的電子通量值整體高于FY-4A,表明兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)之間存在系統(tǒng)偏差,為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合,需要通過(guò)在軌數(shù)據(jù)交叉定標(biāo),得到兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)間的偏差.

圖1 2017年3月3日至 9日 FY-4A 和 GOES-13衛(wèi)星高能(>2 MeV)電子積分通量Fig.1.Fluxes of relativistic electron(>2 MeV)from FY-4A and GOES-13 during March 3–9,2017.

3 方法與結(jié)果

3.1 基礎(chǔ)理論闡述

地球輻射帶粒子有三種基本運(yùn)動(dòng):環(huán)繞磁力線的回旋運(yùn)動(dòng)、沿著磁力線的彈跳運(yùn)動(dòng)和垂直磁力線的漂移運(yùn)動(dòng).與這三種運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),有3個(gè)絕熱不變量:磁矩不變量μ,其定義見(1)式;縱向積分不變量J,其定義見(2)式;磁通不變量F,其定義見(3)式.

其中:(1)式中Ek⊥代表的是粒子在垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,B為磁場(chǎng)強(qiáng)度;(2)式中sM1和sM代表兩個(gè)磁鏡點(diǎn),m為運(yùn)動(dòng)粒子的質(zhì)量,v//是粒子平行于磁場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)速度,ds為線元;(3)式中B為地磁場(chǎng)強(qiáng)度,dS為面積元.這3個(gè)不變量組成了可以唯一描述粒子的相空間坐標(biāo).根據(jù)Liouville定理,被穩(wěn)定捕獲的輻射帶粒子在相同的相空間坐標(biāo)下,其相空間密度不變[14].

如前文所述,本項(xiàng)研究對(duì)相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)的嚴(yán)格篩選,保證了被觀測(cè)粒子是被地磁場(chǎng)穩(wěn)定捕獲的外輻射帶粒子,在相同的相空間坐標(biāo)下,觀測(cè)到的相對(duì)論電子相空間密度不變.由定義可知,在相同的磁場(chǎng)條件下,粒子能量相同則μ相同,粒子方向相同(投擲角相同)則J相同.對(duì)于方向相同的捕獲粒子,磁通不變量F相同,可近似為漂移殼Lm相同[15].對(duì)本文研究的FY-4A和GOES-13相對(duì)論電子(>2 MeV)而言,其能量、方向和軌道都相同,故而所處磁場(chǎng)條件相同.因此,Liouville定理可簡(jiǎn)化為漂移殼Lm相同則通量相同,在相同漂移殼坐標(biāo)Lm下比較兩顆衛(wèi)星觀測(cè)到的電子通量,即可得到兩顆衛(wèi)星探測(cè)器之間的系統(tǒng)偏差.

3.2 Lm值計(jì)算

McCollough等[16]的研究表明,在地球磁場(chǎng)寧?kù)o期,地磁場(chǎng)模型Tsyganenko2001(T02)的計(jì)算結(jié)果最為準(zhǔn)確.本文用IRBEM-4.4.0軟件(該軟件是由SOURCEFORGE網(wǎng)站提供,下載網(wǎng)址https://sourceforge.net/projects/irbem/)所包含的T02磁場(chǎng)模型進(jìn)行磁場(chǎng)及Lm計(jì)算.T02模型的輸入?yún)?shù)為:地磁活動(dòng)指數(shù)Dst、太陽(yáng)風(fēng)動(dòng)壓Pdyn,行星際磁場(chǎng)y分量的絕對(duì)值|By|,行星際磁場(chǎng)z分量的絕對(duì)值|Bz|,以及根據(jù)行星際相關(guān)數(shù)據(jù)合成的輸入?yún)?shù)G1和G2[16],兩個(gè)合成參數(shù)定義如下:

其中符號(hào)〈·〉代表的是一個(gè)小時(shí)內(nèi)的平均值;

圖2 FY-4A 和 GOES-13 相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的Lm值計(jì)算結(jié)果Fig.2.Lm values calculated by T02 for FY-4A and GOES-13 relativistic electron observations.

式中n是太陽(yáng)風(fēng)速度,By和Bz分別是行星際磁場(chǎng)的y分量和z分量.

根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間和對(duì)應(yīng)的模型輸入?yún)?shù),用T02模型分別計(jì)算得到FY-4A和GOES-13相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的漂移殼參數(shù)Lm.圖2列舉了兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)(世界時(shí)),分別與FY-4A衛(wèi)星和GOES-13衛(wèi)星相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的Lm值計(jì)算結(jié)果.圖2顯示兩顆衛(wèi)星的Lm值隨世界時(shí)變化相位相反,這是因?yàn)閮深w衛(wèi)星地方時(shí)正好相差12 h;兩顆衛(wèi)星的Lm值范圍大致相當(dāng),表明兩顆衛(wèi)星的粒子觀測(cè)數(shù)據(jù)可以在Lm坐標(biāo)下開展,是具有統(tǒng)計(jì)意義的交叉比較.

3.3 在Lm坐標(biāo)下相對(duì)論電子積分通量交叉定標(biāo)

在地球同步軌道高度,輻射帶穩(wěn)定捕獲的粒子存活時(shí)間為2—3 d[17].為保證參與比校的相對(duì)論電子是在同一壽命周期內(nèi)被穩(wěn)定捕獲的粒子,本文以2 d為時(shí)間步長(zhǎng),將篩選出的通量數(shù)據(jù)劃分成基本比較單元.接下來(lái)以0.01的步長(zhǎng)值對(duì)Lm進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在某個(gè)基本比較單元內(nèi),兩顆衛(wèi)星相對(duì)論電子通量數(shù)據(jù)各自的Lm值落在同一網(wǎng)格內(nèi),則這些通量數(shù)據(jù)即為該比較單元內(nèi)、該Lm網(wǎng)格上的比較樣本.分別將兩顆衛(wèi)星在每個(gè)Lm網(wǎng)格中的比較樣本各自做平均處理,就可以得到每個(gè)比較單元內(nèi)、每個(gè)Lm網(wǎng)格上,兩顆衛(wèi)星“一一對(duì)應(yīng)”的相對(duì)論電子通量數(shù)據(jù)(flux-FY-4A,flux-GOES-13).具體算法如下:

若落在區(qū)間(Lm(i–1),Lm(i))的某衛(wèi)星的Lm值有Lm(i)_1,Lm(i)_2,Lm(i)_3,···Lm(i)_n(n=num),則該區(qū)間對(duì)應(yīng)的電子積分通量均值為

進(jìn)行這樣的計(jì)算,就可以得出2017年1月1日至2017年12月16日內(nèi)所有的FY-4A和GOES-13衛(wèi)星電子積分通量數(shù)據(jù)集合.

以處理得到的FY-4A電子積分通量數(shù)值為橫坐標(biāo)軸,GOES-13電子積分通量數(shù)值為縱坐標(biāo)軸,繪制log坐標(biāo)下的散點(diǎn)圖.圖3和圖4分別是探測(cè)器指向正東和正西的結(jié)果.圖中散點(diǎn)表征了在相同的存活周期內(nèi),FY-4A和GOES-13衛(wèi)星觀測(cè)到的相對(duì)論電子(>2 MeV)積分通量的對(duì)應(yīng)關(guān)系.用最小二乘法對(duì)這些散點(diǎn)做線性擬合,得到如圖3和圖4紅線所示的線性關(guān)系.圖中C為擬合直線的斜率,正東方向和正西方向C值分別為2.63和2.68;P為擬合直線的截距,正東方向和正西方向P值分別為26.18和–50.31;C和P定量地描述了FY-4A和GOES-13之間對(duì)能量大于2 MeV電子觀測(cè)的系統(tǒng)偏差.

圖3 正東方向 FY-4A 和 GOES-13“一一對(duì)應(yīng)”的相對(duì)論電子通量及擬合得到的系統(tǒng)偏差Fig.3.Corresponding relationship between relativistic electron fluxes from FY-4A and GOES-13 detectors facing east and the system deviation between them.

圖4 正西方向 FY-4A 和 GOES-13“一一對(duì)應(yīng)”的相對(duì)論電子通量及擬合得到的系統(tǒng)偏差Fig.4.Corresponding relationship between relativistic electron fluxes from FY-4A and GOES-13 detectors facing west and the system deviation between them.

3.4 數(shù)據(jù)融合處理

根據(jù)交叉定標(biāo)得到的結(jié)果,即可進(jìn)行消除FY-4A和GOES-13相對(duì)論電子觀測(cè)系統(tǒng)偏差的數(shù)據(jù)融合處理,處理方法見(11)式:

將 FY-4A觀測(cè)的 2017年1月1日至 2017年12月16日內(nèi)所有的電子通量flux_FY-4A利用得到的系統(tǒng)偏差參數(shù)C和P處理得到flux'_FY-4A之后,和GOES13 觀測(cè)數(shù)據(jù)匹配繪制散點(diǎn)圖.圖5和圖6所示分別為對(duì)圖3和圖4中數(shù)據(jù)做融合處理后的結(jié)果.正東方向擬合直線斜率為0.97,截距為1.58.正西方向擬合直線斜率為0.98,截距為–0.21.表明兩種探測(cè)之間的系統(tǒng)偏差得到很好的消除,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合.

圖5 正東方向 FY-4A 和 GOES-13 相對(duì)論電子通量數(shù)據(jù)擬合Fig.5.Relativistic electron flux fitting of FY-4A and GOES-13 detectors facing east.

圖6 正東方向 FY-4A 和 GOES-13 相對(duì)論電子通量擬合Fig.6.Relativistic electron flux fitting of FY-4A and GOES-13 detectors facing west.

交叉定標(biāo)得到的系統(tǒng)偏差是兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)之間存在的固有偏差,該誤差是源于兩套探測(cè)系統(tǒng)器件和設(shè)計(jì)差異所造成的,與觀測(cè)對(duì)象的通量高低、是否輻射帶穩(wěn)定捕獲粒子等特性無(wú)關(guān),該結(jié)果是可以應(yīng)用于任何地磁場(chǎng)活動(dòng)之下的兩個(gè)系統(tǒng)之間觀測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)融合處理.當(dāng)兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)在軌持續(xù)工作若干年后,會(huì)出現(xiàn)由于傳感器效率衰減而產(chǎn)生誤差,針對(duì)這種由儀器的衰減造成誤差的影響,需要重新進(jìn)行儀器性能衰減評(píng)估和誤差結(jié)果修正分析.

4 結(jié) 語(yǔ)

FY-4A是我國(guó)最新一代地球同步軌道氣象衛(wèi)星,設(shè)計(jì)壽命7年.該衛(wèi)星上安裝有我國(guó)最新的高能粒子探測(cè)器,可持續(xù)開展高能粒子通量的就位觀測(cè),是我國(guó)地球同步軌道最重要的高能粒子觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源之一.GOES-13衛(wèi)星是美國(guó)第四代地球同步軌道氣象衛(wèi)星,同樣開展高能粒子通量觀測(cè).由于GOES系列衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間跨度長(zhǎng),連續(xù)性和一致性良好,被認(rèn)為是較理想的地球同步軌道交叉定標(biāo)參照數(shù)據(jù).

為滿足相關(guān)物理機(jī)制和建模研究對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)一致性的需求,本文對(duì)FY-4A和GOES-13相對(duì)論電子(>2 MeV)觀測(cè)數(shù)據(jù)開展在軌交叉定標(biāo)及數(shù)據(jù)融合研究.本工作嚴(yán)格篩選出地磁寧?kù)o期(Kp<2)的觀測(cè)數(shù)據(jù),以保證研究對(duì)象是被地磁場(chǎng)穩(wěn)定捕獲的輻射帶粒子.根據(jù)輻射帶粒子的物理特性,以Liouville定理為依據(jù),在漂移殼Lm坐標(biāo)下統(tǒng)計(jì)比較兩顆衛(wèi)星觀測(cè)到的電子通量,得到兩顆衛(wèi)星相對(duì)論電子觀測(cè)之間的系統(tǒng)偏差.依據(jù)該結(jié)果,進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理,結(jié)果表明系統(tǒng)偏差得以很好地消除.

通過(guò)本項(xiàng)研究工作,得到了國(guó)際上重要的兩個(gè)地球同步軌道相對(duì)論電子觀測(cè)系統(tǒng)之間的偏差,并根據(jù)該研究成果,成功實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)探測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的融合,為后續(xù)的理論和應(yīng)用研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為地球同步軌道其他能道高能電子觀測(cè)數(shù)據(jù)的在軌交叉定標(biāo)和數(shù)據(jù)融合提供了參考方法.

感謝美國(guó)NOAA國(guó)家地球物理數(shù)據(jù)中心(National Geophysical Data Center)提供 GOES-13 相對(duì)論電子觀測(cè)數(shù)據(jù);感謝 NASA CDAWeb 提供 OMNI數(shù)據(jù);感謝蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(HIRFL)提供探測(cè)器地面定標(biāo)條件;感謝國(guó)家空間科學(xué)中心空間電子模擬測(cè)試定標(biāo)設(shè)施(NSSC-SEF)提供探測(cè)器地面定標(biāo)條件.