[发明专利]一种用于天地联合监测太阳风的目标射电源选择方法

说明书

本发明提供一种用于天地联合监测太阳风的目标射电源选择方法，利用射电源的公开数据库，以及深空航天器的星历，太阳和地球的位置等信息，通过坐标系转换和几何计算，筛选出从地球看向深空航天器视线方向附近的射电源，并进一步筛选出“太阳中心‑垂足P连线”与“太阳中心‑深空航天器连线”夹角和距离差较小的射电源，由此选择适合后续地基行星际闪烁测量和天基原位探测的联合观测的射电源。本发明具有射电源搜寻快速、搜寻成本低廉的特点，实现了联合观测前对射电源的快速搜寻以及对搜寻结果的可视化，为后续对深空太阳风的联合观测提供基础，有助于联合观测方案的制定，对太阳风观测和研究的实用性强。

技术领域

本申请涉及空间与天文的遥测与原位探测领域，具体涉及太阳风监测领域，更具体地涉及用于天地联合监测太阳风的目标射电源选择方法。

背景技术

关于太阳风研究及监测中，通过观测获得多点太阳风湍流的参数以及太阳风中不规则体的结构和传播特性具有重要意义，也是太阳风观测领域的难点。

Tappin在1986年利用对射电源的观测和一个太阳风原位探测数据库，统计了行星际闪烁和行星际质子密度的关系，但他并没有结合特定的一个深空探测器进行细致地分析。Asai等在1995年提出利用4个地面台站接收射电源发出的射电信号，通过行星际闪烁技术观测太阳风参数，但没有提出结合探测器的原位测量来研究太阳风。中科院国家天文台喻业钊和韩金林在2014年开发了一款《射电天空与观测源分布可视化软件》(也发表在2014年《天文研究与天文技术》上)，可以实时显示任何地面观测台站上方的射电天空背景，以及待观测射电源的信息，这对地基行星际闪烁观测的射电源选取有一定的帮助。但遗憾的是，该软件不是专门针对天地联合监测太阳风的目标，没有涉及深空航天器和太阳的位置，没有考虑太阳风的流向情况，所以也无法辅助将地基行星际闪烁观测和航天器的原位探测结合起来。

近几十年以来，许多航天器进入行星际空间，可以对太阳风进行原位探测，例如2018年发射的帕克太阳探针(PSP)。因此，人们可以联合地基行星际闪烁测量和天基深空航天器的原位探测更准确地分析太阳风，获得多点太阳风湍流的参数以及太阳风中不规则体的结构和传播特性。

联合地基行星际闪烁测量和天基深空航天器的原位探测对太阳风进行监测时，面临的一大难题是：如何搜寻适合联合监测的射电源。

发明内容

针对联合地基行星际闪烁测量和天基深空航天器的原位探测对太阳风进行监测的上述难题，本发明提供一种选择用于太阳风监测的目标射电源的方法以及太阳风监测方法。由此解决射电源的选择难题，同时为后续联合监测太阳风提供基础，有助于联合监测方案的制定。

根据本发明的第一方面，提供一种用于天地联合监测太阳风的目标射电源选择方法，该方法包括如下步骤：

获取表征射电源特征的射电源信息；

确定深空航天器在国际天球参考系直角坐标系下的星历；

从地球的视角搜寻与所述深空航天器角距离小于临界角距离的射电源，将搜寻的射电源作为可选射电源；

根据所述可选射电源的射电源信息选取初选射电源；

根据地球的空间坐标、所述初选射电源的空间坐标、所述深空航天器的空间坐标以及太阳的空间坐标的几何关系确定目标射电源。

可选地，获取表征射电源特征的射电源信息包括：自射电源的公开数据库获取如下射电源信息中的一种或多种：射电源的编号信息、位置信息、可视大小信息、射电频段信息和射电流量信息。

可选地，获取表征射电源特征的射电源信息还包括：

自射电源的公开数据库获取射电源在国际天球参考系下的位置信息，所述位置信息包括射电源在国际天球参考系下赤经和赤纬，以及距太阳系的距离；