臨近空間大氣建模及其應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-27 15:30
臨近空間(20-100 km)的飛行環(huán)境特殊,隨著近年來臨近空間飛行器技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)臨近空間環(huán)境模型的需求越來越高。臨近空間大氣與對(duì)流層、熱層關(guān)系密切,對(duì)來自上下的外強(qiáng)迫擾動(dòng)都極為敏感,表現(xiàn)出復(fù)雜的時(shí)空變化特征。臨近空間大氣經(jīng)驗(yàn)?zāi)P妥鳛轱w行器設(shè)計(jì)、仿真、技術(shù)驗(yàn)證和指導(dǎo)飛行快速獲取大氣參數(shù)重要的工具,主要給出了大氣氣象參量的氣候變化狀態(tài)。真實(shí)大氣中包含復(fù)雜的大氣波動(dòng)等短時(shí)隨機(jī)變化信息,有時(shí)會(huì)嚴(yán)重偏離大氣氣候平均狀態(tài)模型。目前我國(guó)廣泛應(yīng)用的大氣經(jīng)驗(yàn)?zāi)P筒荒芎芎玫谋碚鬟@部分波動(dòng)信息。因此,對(duì)現(xiàn)有臨近空間大氣模型進(jìn)行評(píng)估修正和建立新模型是提升大氣模型適用性,滿足航空航天和臨近空間開發(fā)利用需求最可靠的途徑。本文以模型評(píng)估、模型修正方法研究、建模方法研究和臨近空間環(huán)境對(duì)飛行器影響效應(yīng)仿真為研究主線,開展臨近空間大氣模型和應(yīng)用研究。本文的研究結(jié)果對(duì)臨近空間領(lǐng)域飛行器模型選擇與使用、飛行器設(shè)計(jì)、仿真、熱防護(hù)和航跡規(guī)劃等領(lǐng)域具有重要的參考價(jià)值。主要工作如下:(1)針對(duì)常用標(biāo)準(zhǔn)大氣USSA76和參考大氣NRLMSISE-00模型在工程應(yīng)用上的適用性問題,基于TIMED/SABER從2002年至2016...
【文章頁數(shù)】:168 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
本文編號(hào):3887206
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圖1.1大氣垂直結(jié)構(gòu)(Yiit等,2015)
圖2.2TIMED衛(wèi)星載荷示意圖(來源:http://www.timed.jhuapl.edu/WWW/mission/spacecraft.php)
圖4.1大氣模型在不同高度大氣密度的緯圈平均相對(duì)誤差隨緯度和月份的變化.a.90km;b.60km;c.30kmFigure4.1Latitude–monthcross-sectionofrelativeerrorbeforecorrection.a.at90km;b.at
圖4.2NRLMSISE-00模型大氣密度相對(duì)誤差緯圈平均在1月、4月、7月和10月的垂直分布
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