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月球磁场建模研究

2013-12-06黄朝艳

测绘工程 2013年6期
关键词:磁场物理测量

黄朝艳,刘 浩,苏 斌,赵 华

(南京航空航天大学 航天学院,江苏 南京 210016)

月球磁场是月球的物理特征、内部结构和空间环境研究的基础[1-2]。将月球磁场看成障碍物或者简单地近似成偶极子场已无法解释关于月球磁层的一些新现象[3],精确的月球磁场模型对月球与太阳风相互作用的深入研究,对月球探测器的轨道控制和着陆器的防护设计,以及对建立合理的月球化学演化模型等都具有非常重要的意义[3-4]。

月球没有全球性磁场,月表上分布着各种强度的局地磁异常,月球磁场起源的物理本质尚无法确定[2,5]。现阶段的月球磁场建模强烈依赖于观测数据,本文对各种建模方法进行对比分析,对下一代高精度月球磁场建模和类月天体磁场建模具有一定的借鉴价值。

1 月球磁场建模

1.1 观测数据处理

围绕外部磁场去除。外部磁场主要来自地磁场和太阳风磁场,在月球轨道上的不同位置对应的空间磁场环境不同[6-7]。目前,主要通过低次多项式法[8-14]和Akaike’s贝叶斯信息准则[15-16]建模,然后从观测数据中减去模型磁场。低次多项式法以均匀场或二次多项式拟合外部磁场,能较好地描述平静时期随空间变化的外部磁场,得到了广泛的应用[7-8,13-14],但不 能用于 太 阳 风 活 动 区 的 磁 场 数 据 处理。Akaike’s贝叶斯信息准则能有效地进行数据光滑处理,能描述外部磁场的快速变化,可用于太阳风活动区[11,16]。但在应用中需假设拟合参数和拟合残差服从正态分布,且整个处理过程中涉及的统计假设并非唯一,求解中采用枚举法而非解析法,故得到的最优解还有待进一步改进。……

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