一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法

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	一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法
	邓林华; 陈泽华; 张志刚; 许春; 杨赣虎; 王建成
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL202211358556.9
申请号	CN202211358556.9
	2023-02-03
申请日期	2022-11-01
公开（公告）号	CN115685392A
公开日期	2023-02-03
IPC 分类号	G01W1/10
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	公开
学科领域	天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳与太阳系其他学科
产权排序	1
摘要	本发明公开了一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，包括以下步骤：S1、采集太阳射电流量信号；S2、建立预报模型：采用太阳射电流量信号从观测数据中提取特征，并预报该活动区是否产生太阳耀斑；S3、输出耀斑的发生概率；所述太阳射电流量信号采集包括以下步骤：所述采集太阳射电信号，利用加窗函数对太阳射电信号进行截断处理，得到若干段信号；分别对每段信号进行FFT变换；本发明配合对太阳射电流量的自动监测，可以对太阳射电流量监测过程中的测试数据进行自动保存及实时显示处理，从而满足当前空间环境预报中对耀斑预报级别和概率输出的实际需求，同时可利用太阳射电流量的预报实现全日面的爆发预测，为深空空间环境的保障安全提供指导。
主权项	1.一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、采集活动区太阳射电流量信号； S2、建立预报模型：采用太阳射电流量信号从观测数据中提取特征，并预报该活动区是否产生太阳耀斑； S3、输出耀斑的发生概率；所述太阳射电流量信号采集包括以下步骤：所述采集太阳射电信号，利用加窗函数对太阳射电信号进行截断处理，得到若干段信号；分别对每段信号进行FFT变换，将时域太阳射电信号转换成频域太阳射电信号；采用离散频谱校正方法对频域太阳射电信号进行修正；判断修正后的频域太阳射电信号是否达到求和设定值；若达到，则对频域太阳射电信号进行频谱分析，并以频谱图、动态频谱图或射电流量曲线图的形式显示分析结果；所述建立预报模型包括光学耀斑模型和X射线耀斑模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述太阳射电流量监测信号采集包括馈源、恒温室外前端、室内下变频信道、AD采集传输单元、主控计算机、室内外智能电源和GPS授时系统。 3.根据权利要求2所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述馈源的输出端接恒温室外前端的输入端，恒温室外前端的输出端接室内下变频信道的输入端，室内下变频信道的输出端接AD采集传输单元的输入端，AD采集传输单元及GPS授时系统的输出端均接主控计算机的输入端，主控计算机的输出端分别接馈源、室内下变频信道及室内外智能电源的控制端。 4.根据权利要求3所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述馈源为天线接收系统，用于跟踪太阳、接收太阳信号；所述恒温室外前端，用于将馈源接收的太阳信号进行限幅与放大；所述室内下变频信道，用于将恒温室外前端处理后的太阳信号下变频；所述AD采集传输单元，用于将室内下变频信道处理后的太阳信号转换成数字信号；所述主控计算机，用于将AD采集传输单元处理后的太阳信号实时显示、存储，同时对馈源、室内下变频信道及室内外智能电源进行控制；所述室内外智能电源，用于为恒温室外前端及室内下变频信道供电；所述GPS授时系统，用于进行系统校时。 5.根据权利要求4所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述馈源通过同轴电缆线与恒温室外前端相连，恒温室外前端通过低插入损耗的同轴电缆线与室内下变频信道相连，室内下变频信道通过同轴电缆线与AD采集传输单元相连，室内外智能电源通屏蔽电缆线与室外恒温前端相连，室内外恒温智能电源通过三相电源线与室内下变频信道相连。 6.根据权利要求5所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述主控计算机通过PCI-E总线与AD采集传输单元相连，主控计算机通过RS485总线分别与馈源、室内外智能电源相连，主控计算机通过RS232总线分别与室内下变频信道、GPS授时系统相连。 7.根据权利要求1所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：获取活动区太阳射电流量信号的原始数据，确定太阳耀斑强度的步骤；将所述数据按照时间分为训练数据和测试数据，并将活动区的观测数据转化为图像；保留训练数据中所有的耀斑样本，并从非耀斑样本中随机选择与耀斑样本数量相同的非耀斑样本，组成新的两类平衡的训练数据集。 8.根据权利要求7所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述太阳耀斑强度由指定时间段内发生的太阳耀斑的加权和确定，太阳耀斑根据强度分为光学耀斑、太阳耀斑X射线耀斑、太阳耀斑质子耀斑和太阳耀斑白光耀斑。 9.根据权利要求1所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述活动区是否产生大于一定阈值的太阳耀斑的预报，本身是正类又被正确地预测为正类的样本被称为正确的肯定；本身是负类又被正确地预测为负类的样本被称为正确的否定；本身是正类又被错误地预测为负类的样本被称为错误的否定；本身是负类又被错误地预测为正类的样本被称为错误的肯定。 10.根据权利要求1所述的一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法，其特征在于：所述太阳耀斑预报还包括评价预报模型的步骤。
语种	中文
专利代理人	王泽斌
代理机构	西安赛嘉知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25818
专题	抚仙湖太阳观测和研究基地射电天文研究组天体测量技术及应用研究组
作者单位	中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	邓林华,陈泽华,张志刚,等. 一种基于射电流量的太阳耀斑预报方法. ZL202211358556.9[P]. 2023-02-03.

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CN115685392A-一种基于射电流（468KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文