Неэквидистантные ряды наземных и спутниковых измерений на фоне шумовых процессов

• Автор: Шахпаронов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Неэквидистантные ряды наземных и спутниковых измерений на фоне шумовых процессов

Содержание работы

Перечень основных обозначений и символов

Термины и сокращения

Введение
Цель работы

Научная новизна исследований, практическая значимость

Научные положения, выносимые на защиту

Шумовые процессы в физических экспериментах

1.1. Тепловые шумы

1.2. Неравновесные потоки газа

1.3. Вибрации инфразвуковых частот
1.4. Шумовые и дрейфовые параметры первичных преобразователей
1.5. Воздействие системы индикации на осциллятор
1.6. Применение нейронных сетей для анализа случайных сигналов
1.7. Статистика выборок случайных процессов
"1г8—Вейвлет анализшумовых процессов
1.9. Электрические шумовые процессы
1.9.1. Электрические шумы водных растворов
1.9.2. Фликкер-шум
1.9.3. Электрические флуктуации зонда сканирующего туннельного микроскопа
1.10. Временные ряды
1.10.1. Временные ряды на фоне шумовых процессов
1.10.2. Временные ряды приёмника GPS
1.11. Выводы
2. Неэквидистантные ряды измерений гравитационной постоянной

2.1 .Эксперименты по измерению гравитационной постоянной
2.2. Установка для измерения гравитационной постоянной
2.3. Влияние колебаний точки подвеса на крутильные весы
2.4. Анализ сложных колебательных цепей
2.5. Расчёт гравитационной постоянной при фиксации притягивающих масс на линии равновесия весов
2.6. Расчёт гравитационной постоянной при фиксации притягивающих масс на произвольных позициях
2.7. Момент притяжения коромысла при размещении центров шаровых тел в горизонтальной плоскости
2.8. Момент притяжения коромысла при отклонении притягивающих тел от горизонтальной плоскости
2.9. Момент притяжения коромысла при произвольном положении притягивающих масс
2.10. Солнечные и лунные периодичности в результатах измерений гравитационной постоянной
2.11. Выводы
Методы исследования временных рядов
3.1. Тестовые задачи
3.2. Метод "скользящюсчетвёрок"
с предварительной линеаризацией
3.3. Метод выделения периодических составляющих
из исследуемых наборов данных
3.4. Селективные преобразования Брукса
3.5. Анализ тестовых данных и массивов измерений
гравитационной постоянной
3.6. Выводы

Спутниковые измерения
4.1. Аппаратура и средства измерений
4.2. Наземный сегмент
4.3. Исследование заряженных частиц
4.3.1. Радиационная обстановка в 2005 году
4.3.2. Энергетические спектры солнечных космических лучей
4.3.3. Динамика границ проникновения солнечных космических лучей в магнитосферу Земли
4.3.4. Некоторые особенности динамики релятивистских электронов радиационных поясов Земли
4.3.5. Релятивистские электроны под радиационными поясами Земли
4.4. Исследование ультрафиолетового излучения атмосферы
4.4.1. Измерения интенсивности УФ-излучения атмосферы ПО
4.4.2. Регистрация свечения полярных сияний в северном и южном полушариях Земли
4.4.3. Контроль стабильности работы детектора по интенсивности свечения атмосферы
4.4.4. Исследование вспышек ультрафиолетового излучения - световых явлений в атмосфере
4.5. Результаты исследований одиночных сбоев в микросхемах
4.6. Анализ бортовой телеметрии космического аппарата
4.7. ТРАЛ Чистякова на спутниках при съёмках местности
“4787Раз¥итйё средств и способов наблюдения за состоянием
земной поверхности
4.9. Применение малых космических аппаратов для обучения студентов
4.10. Выводы
Основные результаты работы
Литература

Таблица 1.9.2.5. Параметры спектральной плотности мощности шума
/ Гц нВ2/Г ц 5Т, нВ2/Гц 5„, нВ2/Гц 5„,/5и4 V] при у,=1.5 V при у=1.6 У2 при
0.1 2.55Е8 2.16Е4 2.55Е8 65384.6 2.068 1
1 6.33Е6 2.09Е4 6.31Е6 1617.95 1.618 1
10 1.56Е5 7.90ЕЗ 1.56Е5 40.00 1.265 1
100 9.00ЕЗ 5.10ЕЗ 3.90ЕЗ 1.00 1.00 1
между электродами, если оно намного больше размера контактной области. Размер электродов, скорее всего, влияет на величину контактного шума, т.к. размер области, в которой генерируется контактный шум, зависит от размера электрода.
Параметры спектральной плотности мощности шума исследованных сред приведены в табл.1.9.2.1 - 1.9.2.8. Уровень избыточного шума 5И получаем вычитанием составляющей, обусловленной тепловым шумом 5Т сопротивления Яе(2), из всего шума ячейки 5. Возрастание избыточного шума с понижением частоты имеет вид 1//, где у - постоянная величина, принимающая, как правило, значения 0.8 - 1.4 [31]. Для определения безразмерного параметра у воспользуемся следующим соотношениями:
Я1 и,/Дм,
где 5и4 - спектральная плотность мощности избыточного шума при/=100 Гц, 5И— спектральная плотность мощности избыточного шума на частотах /. При расчётах будем полагать, что/,=0.1 Гц при 1=1, /,=1 Гц при 1=2, /3=10 Гц при 1=3,/=100 Гц при 1=4. Отношение частоты/ к частоте
Найдём следующие безразмерные параметры:
/=9
’4=9] / При определении величины qx использовались отношения избыточного шума на частотах 0.1, 1 и ЮГцк избыточному шуму на частоте 100 Гц, на которой уже заметно его превышение над тепловым. На более высоких частотах такое различие мало заметно, поэтому величина избыточного шума определяется с большой погрешностью. На низких частотах избыточный шум значительно превышает тепловой.
Подбираем такое значение у, при котором величина V стремится к единице при всех значениях частот/. Затем проводим контрольные вычисления V, при у,<у и у2 при у2>у. Параметр у, с ростом/, уменьшается, у2 с увеличением значения / растёт. Как следует из анализа данных таблиц, у водопроводной воды коэффициент у составил величину 1.1, у среды Крат-ца - Маерса - 1.2. У сред 0.3 н. Сс1С12и0.5 н. С<ЗС12 значение у возрос-