空间天气监测与预报技术科研平台

    为保障空间天气监测的有效运行，空间天气预报技术的不断完善，空间天气研究所特建立了“空间天气监测与预报技术科研平台”。目前这一平台配备有四部空间天气监测设备及数据处理设备，具体如下：

观测设备：

  电离层闪烁和电子总含量监测接收机

该套设备可用于GNSS 电离层监测和电子总含量监测。接收机采用的是加拿大诺瓦泰（NovAtel）公司生产的GPStation-6。该套设备可以进行多系统多频点的信号跟踪（GPS、GLONASS、Galileo、北斗）；内置一个10 MHz 的超低相位噪声的晶振（OCXO），50Hz 的相位数据和振幅采样，并可实现120个通道同时实现50Hz的高速电离层闪烁测量。为电离层监测和空间天气应用等领域的研究提供必要的观测数据支持。

  FY-2卫星信号电离层闪烁监测仪

本仪器选用我国自主研制的静止气象卫星——风云二号（FY-2）卫星业务遥测信号作为电离层闪烁监测的信标。该信号采用DPSK 的方式，将2Kbps码速率的数据调制到32KHz的副载波，再将副载波以PM 方式调制到频率为1702.5MHz 的载波中，其频谱成分简单稳定，比较适合进行电离层闪烁监测。该套仪器的采样频率可调，可以实时显示信号检测数据、信号检测图形、载波幅度S4 指数、载波相位标准差等。

  太阳射电望远镜

太阳射电望远镜由河海大学研发，可半自动跟踪太阳（手动调整望远镜，使其对准太阳；自动跟踪赤经），自动事实检测并显示太阳爆发事件，自动存储数据。基本原理是将太阳射电流量转换为天线温度进行观测记录，如下图所示。其主要工作参数为：工作频率：12 GHz；天线口径：0.75 m；天线半功率波束宽度HPBW：3 度；天线增益： 36 dB；时间分辨率：小于 0.1s；动态范围：>30 dB；跟踪精度：1/15波束宽度；天线跟踪速度：地球自转速度+快动（30度/分）；可保证8级风正常工作，12级风不破坏。

  ELF/VLF/SID监测仪

太阳内部活动会造成耀斑并产生大量的X射线、高能粒子与电磁波。X射线与高能粒子在到达地球的电离层后，就会改变电离层的物理状态，产生扰动从而形成等离子体电磁振荡发出VLF和ELF频率波长，VLF/ELF电磁波就会在电离层与地面之间反弹产生变化，并且与特定ELF/VLF电磁波（潜艇通讯波）叠加信号得到加强，被我们的监测仪接收，通过对ELF/VLF电磁波的强度和相位的不间断监测就可以了解太阳以及耀斑对地球的影响与强度。

本套仪器通过实时监测甚低频 (VLF)和极低频（ELF）在地球表面的强度和相位的变化来研究太阳以及耀斑对地球电离层的影响，尤其是研究对无线电通讯干扰巨大的电离层突扰事件(SID)的发生时间和幅度。

数据处理设备

  GPU集群：

GPU集群配置有1U的管理节点、4U的存储节点、4U的GPU计算节点以及集群附件1套，包括千兆网络交换机、Infiniband交换机、KVM等。采用AMAX集群管理软件，可实现集群GPU浮点双精度计算能力达到42.12 Tflops，单精度计算能力达到126 Tflops。

  GPU工作站

平台配备有6台GPU工作站（ServMax PSC-301G），装有Linux 64位操作系统，主板为Intel C602 Chipest，QPI 可达到 8.0GT/s，主板支持3个PCIE3.0x16； CPU为2个Intel SandyBridge E5-2609/2.4G/10M/4-Core；GPU (6GB GDDR5 448Cores)采用专业涡轮散热设计；内存为DDR3 1333 ECC REG，512GB，支持镜像功能；计算节点的硬盘选用1T SATA企业级硬盘,速度7200转；速度达3Gbps；

且计算机符合静音指标小于50分贝，具备远程机器检测能力

  图形工作站:  3  

平台配备有3台图形工作站（ServMax PSC-301G），装有Linux 64位操作系统， 主板为Intel C602 Chipest, QPI up to 8.0GT/s，主板支持3个PCIE3.0x16； CPU为2个CPU Intel SandyBridge E5-2640/2.5G/15M/6-Core;专业的3D显卡（NvidiaQuadro 4000），2GB显存，512GB内存，并支持内存镜像功能；计算节点的硬盘选用1TB SATA企业级硬盘,速度7200转；速度不低于3Gbps，显示器屏响应时间8ms，对比度可达到400:1。