课程大纲

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空间环境探测原理(上)

课程编码:180083070802P2001H 英文名称:The Principle of Space Environment Exploration (I) 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:乐新安等

教学目的要求
对地球空间环境探测的基本原理、数据处理和分析方法作比较系统的阐述。以目前国家正在进行或计划中的探测设备为主, 包括非相干散射探测、卫星探测中的常用探测方法和代表性探测仪器,使学生对空间环境探测的现状和未来、原理、数据处理、和分析方法有全面的了解。
本课程的任务包括:
1.学习非相干散射探测基本原理;熟悉非相干散射探测的基本技术、数据反演和资料分析方法及数据在实际科研中的应用;
2.学习中高层大气、电离层、磁层探测中的常用星载探测手段的基本原理和应用。

预修课程
电磁学、电动力学、信号与系统、雷达原理

大纲内容
第一章 空间环境及常用探测方法简介 3学时 乐新安
第1节 空间环境主要物理参量
第2节 空间环境探测方法分类
第3节 空间环境探测在基础和应用研究方面的意义和重要性
第二章 空间环境的非相干散射探测
第1节 雷达探测中的基本概念,软目标雷达方程,相控阵雷达技术基本概念 3学时 丁锋
第2节 非相干散射探测历史,国内外现状,非相干散射雷达数据库网站的简介(Madrigal database,EISCAT,AMISR) 3学时 丁锋
第3节 非相干散射理论谱,雷达散射截面 3学时 丁锋
第4节 非相干散射雷达信号处理的基本理论,非相干散射雷达常用编码方式与对应探测模式分析 3学时 丁锋
第5节 非相干散射雷达功率谱对应的电离层特征参量提取技术 3学时 丁锋
第6节 非相干雷达电离层及中高层大气高阶数据产品(风场、电场、电导率、多离子成分) 3学时 乐新安
第三章 空间环境的GNSS掩星探测 9学时 乐新安
第1节 GNSS技术概述
第2节 GNSS掩星原理、数据处理流程
第3节 GNSS掩星探测应用
第四章 空间环境的星载光学探测 9学时 丁锋
第1节 星载光学探测原理
第2节 星载光学探测的热层/电离层参量反演
第3节 星载光学探测的应用
第五章 空间环境的星载粒子探测 9学时 丁锋
第1节 星载质谱仪原理及应用
第2节 星载朗缪尔探针原理及应用
第3节 星载高、中、低能粒子探测原理及应用
第六章 考试 2学时 乐新安
第1节 考试

参考书
1、 雷达手册 Merrill I. Skolnik(美)等著 2010.7 电子工业出版社

课程教师信息
乐新安,男,研究员,博士生导师。1981年出生于湖北省,主要从事GNSS及无线电掩星探测技术、电离层及空间天气效应、数据同化等研究。

1999-2003:华中师范大学物理科学与技术学院理科国家基础教育基地班,本科
2003-2008:中国科学院地质与地球物理研究所,博士
2009-2011:美国大气研究大学联合会,研究科学家
2011-2013:美国大气研究大学联合会,1级项目科学家
2013-2015:美国大气研究大学联合会,2级项目科学家
2015.12-今:中国科学院地质与地球物理研究所,研究员

学科类别:
空间物理学

研究方向:
GNSS、掩星
电离层物理
数据同化
空间天气效应

获奖及荣誉:
中科院院长优秀奖
中科院优秀博士论文提名奖