分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-04-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 我国近期发射的月球探测器携带了全景相机的科学载荷，负责获取巡视器着陆区的月球表面影像采集的重要任务。全景相机共有两台，采用双目立体成像，实际工作时保持相对位置和姿态关系不变。本文参考了地球测绘、计算机视觉等领域的多个相似案例，使用了一种改进的平差模型。经过实验验证，证明了该模型能够消除不同立体像对间相对位置和姿态的偏差，使平差结果更加可靠，为我国探月任务中月表全景相机影像数据的摄影测量处理提供了帮助和支持。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 观测中发现星系中心超大质量黑洞的质量与星系核球速度弥散或星系核球质量之间存在紧致关系。一般认为这类关系是由活动星系核反馈造成的，但是活动星系核反馈过程的微观物理实现并不清楚。甚至活动星系核反馈的提出者(Silk )也对其有效性提出质疑。利用星系的观测数据重新考虑了活动星系核的反馈过程，检验了活动星系核反馈的有效性。收集了一个包括29个星系的样本，通过样本星系的观测数据对它们的势场和由动量反馈而致的气体壳层在势场中的运动做了更准确的研究，发现绝大多数星系的动量反馈是有效的。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 目前，可旋转天文圆顶仍被大量使用，工作时圆顶可360。旋转，望远镜通过打开的天窗进行观测。国家天文台兴隆观测基地的天窗选用5个导电滑环，但不能检测状态。为了简化天窗的状态检测、驱动系统，并提高其可靠性，利用二极管的单向导通特性设计了一种新型天窗状态检测、驱动电路。该电路只需要两个导电滑环和两个限位开关，即可实现天窗的状态检测和驱动控制。当天窗处于限位状态时，二极管构成的限位电路只允许电流单向导通。当天窗处于中间位置时，则可双向导通。该电路已经在85 cm望远镜等多个圆顶的天窗状态检测控制中成功应用。天窗状态检测、控制电路极大简化了测控系统，并可进行故障检测。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 日冕物质抛射(CME)是巨大的、携带磁力线的泡沫状气体，在几个小时中被从太阳抛射出来的过程。日冕物质抛射伴随着大量带电粒子和辐射的释放，这些物质进入日地空间，对日地空间的磁场造成很大扰动;当它们传播到地球附近时，则严重影响地球的磁场，产生磁暴，也对空间和地面的电子设备造成干扰。日冕物质抛射在传播过程中如果发生偏转，将影响它对地有效性。因此研究日冕物质抛射的偏转特性，对预报日冕物质抛射对日地空间的影响具有重要意义。主要利用2007年10月8日STEREO卫星的日冕物质抛射观测资料，结合全日面线性无力场模型(Global Linear Force-Free Field , GLFFF)进行磁场外推，分析日冕物质抛射偏转与背景磁场能量密度分布之间的关系，并计算日冕物质抛射的运动轨迹。通过改变无力因子a，发现当a=0. 15时，计算得到的日冕物质抛射运动轨迹与实际观测的日冕物质抛射运动轨迹拟合得最好。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 分析现有的脉冲星搜索方法对于即将开展的FAST望远镜早期脉冲星搜索的可行性和必要性，尝试脉冲星搜索数据处理的软、硬件加速。回顾并总结了现有的脉冲星搜索方法和这些方法对应的发现，分析这些方法的特点。编写了基于PRESTO的并行数据处理程序。估计了使用显卡计算加速来完成单脉冲搜索的可行性和效率。编写的基于P RE STO的并行数据处理程序使得处理帕克斯望远镜多波束巡天的一个典型大小(100 MB)的文件的时间从约95 min缩短到短于10 min。使用显卡加速的单脉冲搜索实现了大约20倍的加速，数据处理时间短于获取观测数据的时间。对于使用望远镜早期观测数据进行脉冲星搜索而言，用于短轨道周期脉冲星搜索的相位调制搜索算法是没有必要的，用于搜索较长轨道周期的加速搜索算法也不十分必要，而用于长自转周期脉冲星搜索的快速折叠算法仅在需要搜索长自转周期的弱脉冲星时才需要使用。在数据处理过程中，软、硬件等方面可以加快数据处理的速度，可以使数据处理用时短于获取数据的时间。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： Chirp信号是一种频率随时间有规律连续变化的信号，由于其优良的自相关特性，在实时宽带高精度频谱测量中有重要应用。通过对Chirp信号的分析，介绍了基于线性Chirp信号的脉冲压缩技术及Chirp变换频谱仪的原理，综述了近30年来Chirp变换频谱仪在行星和彗星大气红外谱测量中的应用及其发展历程。结合当前电子技术的发展，指出了改善Chirp变换频谱仪性能的研究方向。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-08-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 在天文学研究领域，星系的分类一直是一个热点和难点问题。近年来有学者将机器学习应用到星系形态的简单分类任务上，但在分类过程中出现特征选择困难、特征遗漏、分类器选择困难等一系列难题。星系在视觉形态上可以分为椭圆星系、旋涡星系、透镜星系以及不规则星系，本文针对SDSS DR16、Galaxy Zoo2、EFIGI目录中星系的测光图像，提出了一种分类精度更高的星系形态分类的方法GMC(Galaxy Morphological Classification)。我们首先对图像进行了剪裁、去噪处理，然后采用旋转、平移、缩放等方法进行数据增强，最后搭建了星系形态分类网络GMC-net对图像进行分类。从实验分类结果来看，旋涡星系、椭圆星系、透镜星系以及不规则星系分类精确率分别为98.29%、98.49%、99.18%、99.91%，召回率分别为98.44%、99.03%、98.89%、99.34%；对单独来自EFIGI目录中四种形态星系的分类准确率也达到了99.34%。实验结果表明GMC相较于其他分类方法表现更好，可以更有效地用于星系的形态分类。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-09-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 全天相机云图在天文观测领域具有重要价值，但云图所含噪声会造成不良影响。本文先后分析了星光噪声、月光噪声、日光噪声、雷电噪声、反光噪声和特殊噪声等，并总结出不同类型噪声的分布、区域大小等方面的特点，最后结合与云层的相对位置关系提出了边界阈值法、时间轴法、反比例线性变换等8种图像处理去噪算法，并形成一个完整的去噪系统。通过实验对不同的算法加以比较，得出不同噪声情况下的最佳去噪方案。实验结果表明，该系统可以有效去除常见噪声，基本保持云层和天空的信息完整性，可简单便捷实现云图去噪。
分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 使用全天相机拍摄云图是现在天文学界广泛使用的监测天空云量的方法，之后对云量的估算结果将对望远镜观测有重要的影响。目前对云量的估算仍然是完全由人工处理，费时费力而且准确度不够高，判别过程也完全依赖个人的经验。为此，本文提出一种针对全天相机云图的云量自动计算方法。该方法首先针对多云和少云云图分别使用时间分割法和差分法去除云图中月亮影响区域，然后对去除月亮影响区域后的多云云图进行二值化处理将云与背景进行分割，并使用基于灰度值的聚类算法对少云云图的云的厚薄进行量化分类，最后计算总云量并依据30米口径望远镜(Thirty Meters Telescope,TMT)判读全天相机云图的方法对云图进行自动分类。实验结果表明，该方法可大大提高云图判读效率，在有效解放人工的同时，也达到了平均值为76.67%较高的识别准确率。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 我国的大视场光学瞬变源巡天设备地基广角相机阵每2. 5 min机器初步筛选出近千个瞬变源候选体，这些瞬变源候选体可能为超新星、变星、移动天体或者是噪声等。为进一步对瞬变源候选体进行管理和详细地筛选与认证，提出了基于网络开发框架的Django平台实现后台数据库管理和前端网页交互展示功能的光学瞬变源认证系统的设计方案。通过研究，本方案主要具备对瞬变源候选体的管理;光变曲线处理与展示;与已知多个类型天体星表的交又进行分类;同时提供人机交互的人工认证界面接口等功能。得益于Django框架的优秀特性，系统无需额外的开发，即可提供良好的命令方式交互接口，方便科学家通过Django的接口对数据库进行面向对象的操作。通过将系统应用于我国已建成的迷你地基广角相机阵的观测数据测试，结果表明系统能将瞬变源候选体进行正确的分类与认证，为科学家对瞬变源候选体的后期认证提供了丰富的信息和方便实用的操作工具。同时，系统对于其它类似的瞬变源巡天项目也具有同样的实用意义。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-04-03 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 在全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）中，定位精度是一个重要的性能指标；准确的定位误差模型有利于理解系统的工作模式，同时也为进一步提高系统性能提供指导。当卫星的测距误差满足相互独立和方差均一的条件时，定位误差等于测距误差标准差乘以几何精度因子。然而实际应用中，由于不同卫星信号的传播路径的不同，测距误差的统计特征难以相同。尤其当有卫星信号受到多径干扰与电离层闪烁影响时，不同卫星间的测距误差会有显著的差异。本文介绍了一种利用奇异值分解方法建立的非均一测距误差的定位误差理论模型；利用北京站与香港站的实测数据，对受到多径效应与电离层闪烁影响的定位误差进行分析。结果表明其统计特性与非均一方差的定位误差模型给出的结果一致，验证了模型的正确性和有效性。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-06-01 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 为了对海外站点和无人值守望远镜进行动态监测，判断望远镜是否处于正常的工作状态，提出了一种联合使用天文定位数据和轴系定位数据对望远镜的运行状态进行动态监测的方法。该方法对观测得到的天文定位与轴系定位数据进行误差计算，对比分析两种数据的误差范围，判断望远镜工作状态。利用该方法对亚太地基光学空间物体观测系统（Asia-Pacific Ground-based Optical Space Object Observation System, APOSOS）项目位于伊朗和巴基斯坦的两台15cm地基光电观测望远镜的观测数据进行检验,结果发现：其中1台 15cm望远镜轴系定位中方位角存在较大误差，误差在上百角秒，设备存在问题。通过对比此设备在国内与国外两地观测数据的误差，确定了出现问题的时间和地点。观测站工作人员对望远镜出现问题的报告印证了分析结论，证明了方法的有效性。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 研究了存在灾难性测光红移误差时重子声波振荡(Baryon Acoustic Oscillations , BAO)和弱引力透镜(Weak Lensing, WL)的互补效应，以及灾难性测光红移误差对限制暗能量状态方程参数的影响。针对类大口径全天巡视望远镜(Large Synoptic Survey Telescope , LSST)的巡天项目，建构了在z-zph面左上角(UL)和右下角(BR)局域性分布的灾难性测光红移误差模型，并分别针对左上角和右下角的灾难性测光红移，利用费舍尔矩阵(Fisher Matrix)分别估计它们对重子声波振荡、弱引力透镜和联合重子声波振荡+弱引力透镜(BAO+WL)限制暗能量状态方程参数的影响。若拟合模型没有包括实际存在的灾难性测光红移误差，则左上角和右下角的灾难性测光红移造成的偏差并非总是同号的。重子声波振荡受灾难性测光红移误差的影响最小，对于总比例为F, = 0. 02的灾难性测光红移，最大的影响也只是左上角和右下角两部分对、。造成的偏差，相对偏差约为30%。但在对弱引力透镜和联合重子声波振荡+弱引力透镜的影响上，通常都有几倍的偏差，因此灾难性测光红移误差的影响不可忽略。另外，关于弱引力镜对w0的限制，左上角和右下角造成的偏差大小几乎相等，但符号相反，从而导致总体影响反而变得很小。当拟合模型包括灾难性测光红移误差在内后，虽然测光红移误差分布模型多了45个自由度，但在同样大小的训练集的情况下，重子声波振荡和弱引力透镜的互补效应仍然很强。在此条件下，暗能量状态方程参数的误差并没有太大的增加。特别是重子声波振荡的限制结果增加量少于1%。弱引力透镜对w0和wa的限制误差分别增加了14%左右(UL+BR)和6%左右(UL+BR)，而联合重子声波振荡+弱引力透镜对w0和wa的限制误差都只增加5%左右(UL+BR)}
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 时域脉冲机制雷达广泛应用于地球探测、月球与深空探测等领域，研究雷达的探测深度有利于分析目标是否在雷达探测范围内。传统的计算方法大多基于经典雷达传输方程，在实际计算时，需要对地下介质结构以及介质特性做先验性假设，进而给出理论的穿透深度。为了克服传统计算探测深度方法的局限性，给出了一种新的计算方法，该方法不需要对探测介质做先验假设，直接从雷达实测数据出发，通过计算雷达数据间的相关性，给出雷达的探测深度。给出了两种具体的计算方法，一种为结合子波形式，另一种是利用道相关形式。分别对两种方法进行了介绍，并通过仿真验证了两种方法在计算雷达穿透深度时的有效性，同时分析了两种计算方法存在的局限性，该研究为后期处理时域脉冲雷达穿透深度问题提供了解决方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 空间碎片的持续增加已严重威胁人类航天活动的安全。为了规避空间碎片对在轨航天器的威胁，需要通过观测获取空间碎片与航天器的位置等信息进行碰撞预警，为航天器采取规避措施提供参考。地基光电望远镜在高轨空间碎片观测方面有绝对优势，根据探测信噪比公式，计算望远镜最小可探测空间碎片的尺寸，并通过观测实验对尺寸计算公式进行验证，分析设备探测能力的影响因素，对两种观测模式下设备探测地球静止轨道空间碎片的能力进行分析，得到口径和曝光时间对探测能力影响的定量关系，可以为观测空间碎片设备建设等提供参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳上合期间，太阳风严重影响深空通信链路，严重时可能导致通信链路中断。论述了信道与太阳之间的距离是决定太阳风对深空通信信道影响的主要因素，并分析了太阳风对信道影响的具体特征。最后，以中国的火星探测任务为背景，从理论上分析可行的抵抗太阳风影响的通信信道改善策略。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 月基低频天线是近年来射电天文技术领域的研究热点之一。由于地球电离层的屏蔽，频率在30 MHz以下的电波在地面上难以有效观测。月球表面尤其是月球背面被证实是进行低频射电天文观测的绝佳地点。通过对国内外月基低频天线研究现状的调研，阐述了月基低频天线相较地基低频天线在低频射电观测上的优势，介绍了月基低频天线国内外研究的现状，详细论述了国家天文台月球与深空探测重点实验室的交又偶极子阵列天线设计方案。利用电磁仿真软件HFSS对该阵列天线进行了建模和仿真，给出了仿真结果。仿真结果表明，交又偶极子阵列天线具有较高的增益，方向性较好，具有分辨来波方向的能力。最后介绍了月基低频天线的关键技术，为了满足航天器有效载荷小型化、轻量化、可折叠的设计要求，给出了交又偶极子阵列天线单元的一种卷尺型设计方式。
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 富尘埃宽发射线类星体在星系演化中十分关键，而星系中分子气体的信息有助于人们了 解其恒星形成潜力等性质。使用 IRAM-30m 望远镜对红移 0.5 < z < 3 之间的 9 个富尘埃宽发 射线类星体的 CO 发射线进行了观测，并在 8 个源中成功探测到 9 条不同能级的发射线，其中 5 条为强探测信号，4 条为暂定探测信号。根据 CO 线宽与光度关系，7 个源满足未被引力透镜 严重放大的关系，而 1 个源可能被放大约 12 倍。利用文献以及能谱分布拟合得到远红外光度， 并对引力透镜效应造成的严重放大进行矫正，估算出它们的恒星形成率为 (40 ∼ 3 500) M⊙·a −1， 气体耗竭时间为 (20 ∼ 300) Ma。将它们的红外光度与 CO 光度进行比较，发现该富尘埃宽发射 线类星体样本的恒星形成效率相对其他亚毫米波星系及类星体无明显区别。在该样本中发现了 活动星系核相对强度与气体耗竭时间的负相关关系，这与目前的类星体演化理论相符。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-04-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 嫦娥四号着陆器搭载的低频射电频谱仪已成功开展观测，每月把观测数据回传到地面，并且把经过一定的预处理后的2C级别的频谱数据释放给了科学团队。本文旨在评估该级别数据是否满足探测宇宙黑暗时代21cm整体谱的要求。我们对生成的2C级别数据进行了长时间积分，并对银河系前景射电辐射被着陆器接收进行了模拟仿真。通过对两套数据进行比对分析，发现2C 数据被减弱40-50 dB，几乎不包含银河系前景的远场辐射信号，这种大幅度的减弱进而影响到了该载荷对宇宙黑暗时代的探测能力。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-06-23 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 全天相机已广泛地使用在气象、天文等领域. 在监测云量、夜天光、流星等应用中, 均需要准确掌握相机的姿态参数, 特别是在安装和运维中造成的偏差. 本研究旨在开发一套基于虚拟天文馆的像场测量方法, 通过比较参考恒星的虚拟坐标及其像点的实测坐标, 高精度测量相机的姿态参数. 使用中国科学院云南天文台安置于四川无名山观测站的全天相机, 分析于2016至2017年获得的4组全天图像, 采集了容量分别为~10、~50、~200的恒星样本, 通过Stellarium虚拟天文馆获得了恒星的地平坐标, 对全天相机像场的天顶位置、测者子午线方向等基本参数进行了精确的测量. 主要结果为: (1)开发了一种基于虚拟天文馆计算恒星地平坐标功能的测量方法, 使姿态测量建立在容量较大的参考恒星上. 该方法准确度高, 对设备配置的依赖性低, 具有较强的可移植性. (2)采用网格法对图像天顶的定位达到了亚像素的精度, 有望满足高定位精度监测的需要. (3)全天相机姿态精度的首要指标是光轴的竖直性, 光轴偏离天顶会对投影的轴对称性造成不可忽略的影响. (4)维护作业对圆形像场几何参数的改变甚微, 但可能会改变指向和旋转角, 并需要重新测量. (5)生成了符合制图惯例的可视化产品, 为监测数据的深入分析奠定了基础.
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