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三维流星体轨迹

地球与行星天体物理 2018-12-19 v2

摘要

火流星数据的流星体建模通常采用沿直线三角测量轨迹的一维模型。直线轨迹的假设一直被视为对火流星可接受的简化,但尚未经过严格检验。沙漠火球网(DFN)对离散观测时刻进行三角测量的独特能力,为研究流星体位置相对于不同模型拟合的偏差提供了机会。在此,我们以澳大利亚沙漠火球网(DFN)观测到的两个落陨石测试案例——一个持续21秒(\textit{DN151212\_03}),一个不足5秒(\textit{DN160410\_03})——评估火流星数据采用直线假设的可行性。我们表明,对于这两个落陨石事件直线并不成立,并提出一种无任直线约束的三维粒子滤波器来建模流星体位置。三维单体积分方程连同光度方程,被应用于 \citet{Sansom2017} 所描述的粒子滤波器方法。此前从未尝试过对火球相机网络数据进行三维建模。这使得原始的测绘、视线观测可以直接纳入。在分析这两个DFN事件时,基于直线假设的三角测量位置导致建模的流星体位置偏离计算观测点达 3.09km3.09\, km(对于 \textit{DN151212\_03})。即便对于更典型的火球事件 \textit{DN160410\_03},我们也观察到高达 360360\,m 的偏离。由于DFN观测通常精度优于 <100<100\,m,显然直线假设是一种过度简化,将影响相当一部分事件的轨道计算和陨石搜索区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.02697,
  title  = {3D Meteoroid Trajectories},
  author = {Eleanor K. Sansom and Trent Jansen-Sturgeon and Mark G. Rutten and Phil A. Bland and Hadrien A. R. Devillepoix and Robert M. Howie and Morgan A. Cox and Martin C. Towner and Martin Cupak and Benjamin A. D. Hartig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.02697},
  year   = {2018}
}