【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气象勘察领域，尤其是一种基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法及设备。
技术介绍
1、磁暴可以理解为是由太阳表面活动引起的地球磁场全球性剧烈扰动现象；磁暴是由太阳风的能量和物质注入磁层所导致的，多发生在太阳活动增强期间。太阳日冕物质抛射中的大尺度行星际磁层(imf)南向分量与地球磁场在向阳面发生重联，使得更多太阳风粒子注入地球磁层，磁层被压缩，磁层内的对流电场增强。等离子层顶也被剥蚀至2-3个地球半径。来自太阳风的离子与从磁尾向内注入的粒子增强了地球环电流，进而引发磁暴，其以低纬地区磁场水平分量在一个小时到十几个小时内急剧下降，并在随后的几天缓慢恢复为主要特征。
2、磁暴是地球空间最剧烈的灾害性空间天气现象之一，可能导致电离层、热层、轨道大气密度剧烈扰动，以及内辐射带电子强度呈量级剧增，并通过各种空间环境效应引起电子信息装备通讯质量下降或中断、飞行器导航及武器精确打击误差增大、卫星轨道衰减甚至坠毁、卫星辐射故障异常频繁发生等现象。此外，磁暴还可能对通讯和电力系统产生负面影响，例如产生杂音掩盖通讯时的正常讯号，甚至导致通讯中断，或者使高压电线产生瞬间超高压，造成电力中断。
3、因此，研究和预测磁暴对于保护人类生活和科技设施具有重要意义。
4、而dst指数，也被称为disturbance storm time指数，是衡量地球磁场在磁赤道附近水平分量减少的一个指标。这个指数被广泛应用于测量地磁暴的强度。
5、在磁暴发生时，由于环电流的增强，dst指数会显著降低到负值，
6、因此，dst指数对于磁暴的影响在于它提供了一个量化磁暴强度和影响程度的工具。通过监测dst指数的变化，则可以了解磁暴的特性，从而实现对磁暴的监测。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术问题，本专利技术提供一种基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法及设备，可以采用更适用的方式，高效准确地确定dst指数，从而可以更加方便准确地进行进行磁暴监测。
2、第一方面，本申请实施例提供一种基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法，包括：基于地球同步轨道上进行能量中性原子采集时的相关数据，确定上述环电流离子分布；其中，上述相关数据至少包括：多视角能量中性原子成像探测数据和进行能量中性原子采集时的采集数据；
3、基于上述环电流离子分布，确定上述dst指数；其中，上述dst指数用于指示磁暴监测结果。
4、在第一方面的一种可选的实施方式中，上述基于地球同步轨道上进行能量中性原子采集时的相关数据，确定上述环电流离子分布，包括：
5、对上述相关数据进行数据预处理，获得上述多视角能量中性原子成像探测数据、地冕中性原子密度、进行能量中性原子采集时的位置数据和设备参数数据；其中，数据预处理方式至少包括：数据清洗、数据分类；
6、基于上述多视角能量中性原子成像探测数据、上述地冕中性原子密度、上述位置数据和上述设备参数数据，确定上述环电流离子分布。
7、在第一方面的一种可选的实施方式中，上述基于上述多视角能量中性原子成像探测数据、上述地冕中性原子密度、上述位置数据和上述设备参数数据，确定上述环电流离子分布，包括：
8、获取预定义的地冕中性原子密度、预定义的磁场模型以及电荷交换截面；
9、基于上述多视角能量中性原子成像探测数据、上述地冕中性原子密度、上述位置数据、上述设备参数数据、上述磁场模型以及上述电荷交换截面，确定上述环电流离子分布。
10、在第一方面的一种可选的实施方式中，上述基于上述多视角能量中性原子成像探测数据、上述地冕中性原子密度、上述位置数据、上述设备参数数据、上述地冕中性原子密度、上述磁场模型以及上述电荷交换截面，确定上述环电流离子分布，包括：
11、基于上述位置数据和上述设备参数数据，将环电流空间进行划分，获得多个网格，以及，确定多个探测视场；
12、基于各探测视场对应的上述多视角能量中性原子成像探测数据、上述地冕中性原子密度、上述磁场模型以及上述电荷交换截面，反演确定各网格对应的离子通量三维分布。
13、在第一方面的一种可选的实施方式中，上述基于上述环电流离子分布，确定上述dst指数，包括：
14、基于上述环电流离子分布，获得环电流总能量；
15、基于上述环电流总能量，确定上述dst指数。
16、在第一方面的一种可选的实施方式中，上述基于上述环电流离子分布，确定环电流总能量，包括：
17、基于上述环电流离子分布，确定氢、氧两种环电流离子分布信息；
18、针对上述氢、氧两种环电流离子分布信息，分别从能量、投掷角分布、空间位置进行积分处理，计算获得氢、氧两种环电流离对应的环电流总能量。
19、在第一方面的一种可选的实施方式中，基于上述环电流总能量，确定上述dst指数，包括：
20、基于预先定义的环电流总能量与dst指数之间的关系式和上述环电流总能量，确定上述dst指数。
21、第二方面，本申请实施例提供一种基于能量中性原子成像探测的dst指数确定装置，包括：第一确定单元，用于基于地球同步轨道上进行能量中性原子采集时的相关数据，确定上述环电流离子分布；其中，上述相关数据至少包括：多视角能量中性原子成像探测数据和进行能量中性原子采集时的采集数据；
22、第二确定单元，用于基于上述环电流离子分布，确定上述dst指数；其中，所述dst指数用于指示磁暴监测结果。
23、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一专利技术任一方面上述的基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法。
24、第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一专利技术任一方面上述的基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法。
25、本专利技术的有益效果包括：基于地球同步轨道上行能量中性原子采集时的相关数据，确定环电流离子分布，进而确定dst指数，而这种确定dst指数的方式，不需要设置遍布全球的磁台站，使得确定dst指数的方式更加经济，且适用性更高，相应地，本公开的方式可以更加经济、适用地进行磁暴监测。
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1.一种基于能量中性原子成像探测的Dst指数确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于地球同步轨道上进行能量中性原子采集时的相关数据，确定所述环电流离子分布，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多视角能量中性原子成像探测数据、所述地冕中性原子密度、所述位置数据和所述设备参数数据，确定所述环电流离子分布，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多视角能量中性原子成像探测数据、所述地冕中性原子密度、所述位置数据、所述设备参数数据、所述地冕中性原子密度、所述磁场模型以及所述电荷交换截面，确定所述环电流离子分布，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述环电流离子分布，确定所述Dst指数，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述环电流离子分布，确定环电流总能量，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述环电流总能量，确定所述Dst指数，包括：
8.一种基于能量中性
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于能量中性原子成像探测的dst指数确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于地球同步轨道上进行能量中性原子采集时的相关数据，确定所述环电流离子分布，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多视角能量中性原子成像探测数据、所述地冕中性原子密度、所述位置数据和所述设备参数数据，确定所述环电流离子分布，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多视角能量中性原子成像探测数据、所述地冕中性原子密度、所述位置数据、所述设备参数数据、所述地冕中性原子密度、所述磁场模型以及所述电荷交换截面，确定所述环电流离子分布，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王劲松，于贤彩，宗位国，张贤国，郭建广，余庆龙，毛田，路立，黄聪，邵金发，唐伟，谢众，兰舰，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心国家空间天气监测预警中心，
类型：发明
国别省市：
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