利用人工神經網絡快速計算木星系磁坐標

作者：王建昭,馬繼楠,賈曉宇,田岱,張慶祥,李衍存,朱安文,邱家穩

摘要：在木星輻射帶研究中,從地理坐標向磁坐標的準確轉換是建模基礎.以往的建模中,磁殼參數L值的計算基于磁偶極場假設,該方法精確度較差.結合最新的高精度木星磁場模型JRM09,本文提出基于磁力線追蹤法的木星磁坐標計算方法,并分析其合理性和必要性.要求精確度較高時,磁力線追蹤法計算耗時很長.本文在磁力線追蹤法的基礎上進行改進,提出基于人工神經網絡的磁坐標快速計算方法.該方法包括分類器和擬合器.分類器基于Adaboost算法的BP神經網絡,用于預測某地理坐標是否在內磁層,如果在內磁層,則用擬合器計算L值.擬合器采用遺傳算法優化BP神經網絡.結果表明,分類器的分類錯誤率在3%以內,而擬合器的預測誤差在7%以內.以Juno號一圈探測軌道為例,利用神經網絡的磁坐標計算法比磁力線追蹤計算法速度快3個數量級以上.基于人工神經網絡的磁坐標快速計算方法可用于未來木星輻射帶的研究.

發文機構：北京空間飛行器總體設計部

關鍵詞：木星輻射帶神經網絡磁殼參數JupiterRadiation beltArtificial neural networkL shell

分類號： P185.4[天文地球—天文學]