课程大纲

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空间环境探测原理(下)

课程编码:180083070802P2004H 英文名称:The Principle of Space Environment Exploration (II) 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:李国主等

教学目的要求
本课程是面向空间物理、空间天气、空间探测、行星空间物理、大气物理、电波传播、地震等专业的研究生开设。课程重点讲述地球空间环境探测的基本原理、主要仪器观测手段及其数据处理和分析方法。具体内容以我国空间环境地基探测大科学工程“子午工程”一期、二期和中科院日地空间环境监测网络设备为主, 包括中高层大气和电离层地基探测中的常用探测方法和代表性探测仪器(测高仪,VHF雷达,HF雷达,MST雷达,流星雷达,地基GNSS监测仪,地基气辉探测仪,FPI探测仪,激光雷达,地磁仪等)。课程开设旨在让学生对空间环境地基探测的现状和未来、探测原理、探测仪器、探测数据分析处理方法、探测数据的使用及其支撑的相关科学问题研究等有较为深入全面了解。

预修课程

大纲内容
第一章 空间环境及地基探测设备概述 3学时 李国主
第1节 空间环境概述与常用地基探测设备介绍
第二章 无线电雷达探测原理 3学时 李国主
第1节 空间环境无线电探测设备与原理概述
第三章 电离层测高仪/斜测仪 4学时 李国主
第1节 电离层测高仪/斜测仪
第四章 VHF相干散射雷达 8学时 李国主
第1节 电离层相干散射雷达
第2节 全天空流星雷达
第五章 HF相干散射雷达 5学时 赵必强
第1节 HF相干散射雷达
第六章 MST雷达 4学时 赵必强
第1节 MST雷达
第七章 地基卫星信标探测 6学时 赵必强
第1节 卫星导航系统与原理概述
第2节 卫星信标电离层探测
第八章 光学探测原理与气辉成像仪 3学时 李国主
第1节 光学探测原理概述与气辉成像仪
第九章 FPI干涉仪 3学时 赵必强
第1节 法布里-伯罗干涉仪
第十章 激光雷达 3学时 赵必强
第1节 激光雷达
第十一章 北京空间环境国家野外站实践
第1节 上午:各类探测设备实地讲授 3学时 李国主
第2节 下午:部分探测设备操作、观测实验与数据分析 3学时 赵必强
第十二章 课堂开卷考试 2学时 李国主
第1节 开卷考试

参考书
1、 《GPS 测量原理及应用》 张勤 2010年 科学出版社
2、 《电离层物理概论》 熊年禄 1999年 武汉大学出版社
3、 《雷达手册》 Merrill I. Skolnik 2010年 电子工业出版社
4、 《Atmospheric Radar :Application and Science of MST Radars in the Earth's Mesosphere, Stratosphere, Troposphere, and Weakly Ionized Regions》 Wayne K Hocking 2016年 Cambridge University Press

课程教师信息
李国主,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,北京空间环境国家野外站站长,主要从事空间环境探测技术研发和网络建设、电离层和流星物理研究,曾主持基金委重大科研仪器研制、重点国际合作和优青等项目,曾获赵九章优秀中青年科学奖、URSI青年科学家奖、JGR优秀审稿人等。赵必强,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,主要研究方向为空间物理,曾主持中国科学院卓越科学家人才项目、科技部863和基金委等项目,先后获中国科学院卢嘉锡青年人才奖、URSI青年科学家奖等。