[發(fā)明專利]一種地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010518034.5
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111752966A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛超;李夕海;魏一葦;曾小牛;劉繼昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號: G06F16/242
• 分類號: G06F16/242;G06F16/2455;G06K9/00;G01V3/40
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 韓璐

本申請實施例提供的一種地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)及方法，屬于地球物理技術(shù)領(lǐng)域。該地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)包括磁暴查詢模塊、地磁數(shù)據(jù)查詢模塊、典型信號特征分析模塊、時間復(fù)雜度分析模塊、區(qū)域復(fù)雜度分析模塊。本申請通過設(shè)置磁暴查詢模塊、地磁數(shù)據(jù)查詢模塊、典型信號特征分析模塊、時間復(fù)雜度分析模塊和區(qū)域復(fù)雜度分析模塊從而可以通過多維的方式以及基于復(fù)雜度理論的方式對地球變化磁場擾動特性進(jìn)行分析與顯示，進(jìn)而使得用戶可以從多維的角度了解地磁變化場，且能夠更加真實的呈現(xiàn)地磁變化場的擾動特性，利用推進(jìn)對地磁變化場研究及地磁導(dǎo)航與尋的等軍事工程應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及地球物理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

地磁變化場是地磁學(xué)和空間物理學(xué)等研究的重要內(nèi)容，在很多應(yīng)用研究領(lǐng)域都需要考慮變化磁場，比如空間天氣的監(jiān)測和預(yù)報，地震孕育過程中的地磁日變規(guī)律研究，地磁活動指數(shù)的計算，地磁測量數(shù)據(jù)的日變校正，以及地磁導(dǎo)航技術(shù)等。

地磁變化場起源于磁層和電離層電流體系，包含多種成分，主要有太陽靜日變化、太陰日變化、磁暴、亞暴以及地磁脈動等，近幾年的觀測和研究結(jié)果表明，變化磁場是一個很復(fù)雜的不斷有能量輸入和輸出的開放系統(tǒng)中的非線性動力學(xué)過程，與太陽、行星際空間、磁層、電離層乃至中低層大氣中發(fā)生的一系列現(xiàn)象有密切關(guān)系，包括太陽耀斑爆發(fā)、日冕物質(zhì)拋射、磁層大尺度對流、電離層騷擾、大氣潮汐運(yùn)動等，這些現(xiàn)象的相互作用形成了地磁變化場的復(fù)雜的非線性非平穩(wěn)性特征，以及復(fù)雜的時間演化和空間分布特征。這些特征都是復(fù)雜系統(tǒng)所具有的基本特征，即：復(fù)雜系統(tǒng)要求必須由多個子系統(tǒng)組成，它們之間以某種或多種方式發(fā)生復(fù)雜的非線性和非平穩(wěn)的相互作用，而非線性和非平穩(wěn)性是復(fù)雜性產(chǎn)生的主要根源，且復(fù)雜系統(tǒng)在時間和空間上通常呈現(xiàn)出各種復(fù)雜形式的相干結(jié)構(gòu)。因此，地磁變化場是一個復(fù)雜系統(tǒng)。

然而，目前對于地磁變化場僅僅能夠給出一個單一尺度上的信息，無法使得用戶可以從多維的角度了解地磁變化場。

因此，如何解決上述問題是目前亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)及方法，旨在改善上述問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N地球變化磁場擾動分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：磁暴查詢模塊，所述磁暴查詢模塊用于獲取用戶輸入的第一查詢參數(shù)，并從數(shù)據(jù)庫中查詢所述第一查詢參數(shù)攜帶的待查詢地點的磁暴信息，輸出所述磁暴信息；其中，所述磁暴信息包括磁暴報告和/或磁暴數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)庫中存儲有地磁數(shù)據(jù)；地磁數(shù)據(jù)查詢模塊，所述地磁數(shù)據(jù)查詢模塊用于獲取用戶輸入的第二查詢參數(shù)，并從所述數(shù)據(jù)庫查詢所述第二查詢參數(shù)所攜帶的待查詢的地磁臺站的地磁數(shù)據(jù)，輸出所述地磁臺站的地磁數(shù)據(jù)；典型信號特征分析模塊，所述典型信號特征分析模塊用于獲取用戶輸入的典型信號，并根據(jù)所述典型信號輸出與所述典型信號對應(yīng)的樣本熵值、多尺度熵曲線及滑動窗樣本熵曲線；時間復(fù)雜度分析模塊，所述時間復(fù)雜度分析模塊用于獲取用戶輸入的第三查詢參數(shù)，并根據(jù)所述第三查詢參數(shù)輸出所述第三查詢參數(shù)所攜帶的待查詢的地磁臺站的地磁數(shù)據(jù)在不同時間尺度和磁擾強(qiáng)度下的地磁變化場時間序列曲線；區(qū)域復(fù)雜度分析模塊，所述區(qū)域復(fù)雜度分析模塊用于獲取用戶輸入的第四查詢參數(shù)，并根據(jù)所述第四查詢參數(shù)輸出所述第四查詢參數(shù)所攜帶的待查詢經(jīng)度鏈上的臺站的地磁場分析數(shù)據(jù)，并顯示所述地磁場分析數(shù)據(jù)，其中，所述地磁場分析數(shù)據(jù)包括所述待查詢經(jīng)度鏈上的臺站的地磁場H分量秒數(shù)據(jù)日變化曲線、多尺度熵曲線和/或全球地磁活動指數(shù)值。

在上述實現(xiàn)過程中，通過設(shè)置磁暴查詢模塊、地磁數(shù)據(jù)查詢模塊、典型信號特征分析模塊、時間復(fù)雜度分析模塊和區(qū)域復(fù)雜度分析模塊從而可以通過多維的方式以及基于復(fù)雜度理論的方式對地球變化磁場擾動特性進(jìn)行分析與顯示，進(jìn)而使得用戶可以從多維的角度了解地磁變化場，且能夠更加真實的呈現(xiàn)地磁變化場的擾動特性，利用推進(jìn)對地磁變化場研究及地磁導(dǎo)航與尋的等軍事工程應(yīng)用。