分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-07-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 双星星族光谱拟合的实质是在双星星族理论光谱库对应的参数空间进行搜索,通过最小二乘法找到与被拟合观测光谱最相近的理论光谱。快速、准确的拟合是有效利用星族合成方法处理海量星系光谱的难点和关键。为了提高双星星族光谱拟合的速度,针对双星星族光谱拟合计算量巨大、拟合效率不高等问题,本文在双星星族光谱拟合的优化模型基础上,采用策略改进的遗传算法对模型进行求解,并与BS2fit算法和传统遗传算法进行比较。实验表明,通过改进策略的遗传算法对双星星族光谱拟合的速度平均可提高43.5%,一定程度上推动了演化星族合成方法在天文研究中的应用。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-06-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 环境信息是大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST,即郭守敬望远镜)运行状态的一部分,用于辅助望远镜的日常维护、观测以及后期数据处理。环境信息来源于多个子系统,而子系统的数据存储由不同单位设计,使得数据存储环境复杂,不利于统一检索。基于异步协程,我们提出了一种异构环境信息检索的方法。该方法利用数据库代理对象工厂整合多个数据库及检索字段信息,通过客户端和Web浏览器提供远程服务,以自定义检索命令的方式实现对异构数据库的检索。本方法充分考虑了后期升级的需求,保留多种数据库和应用接口,便于更多数据库和应用的接入。目前基于该方法开发的检索系统已部署于LAMOST运行环境,在实际运行中简化了运行环境检索操作,提高了工作效率和数据获取的精准度,提升了维护和观测效率。
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: 测量集(MeasurementSet,MS)文件是成为射电天文领域的重要存储文件格式,并逐渐成为射电天文数据存储、分析与共享的标准格式,得到越来越多的天文数据处理软件如CASA、WSCLEAN等的支持,在ALMA、LOFAR等诸多射电望远镜系统中应用。但长期以来,MS格式在国内应用较少,技术规范文档非常缺乏。本文结合SKA工程桥接阶段相关工作需要,对MS格式的基本概念、目录结构和字段设计进行了介绍,在此基础上讨论了利用python-casacore调用底层casacore生成MS文件的方法,并将此功能封装到当前SKA的算法参考库(Algorithm Reference Library, ARL)。文中给出了利用ARL仿真观测生成MS文件的实例,并通过CASA软件对生成的MS文件成像,经过结果比对,验证了MS文件的正确性。本文的工作为SKA后续的成像实验、观测模拟和文件存储都提供了关键的保障,在满足SKA工程桥接阶段工作需要的同时,也为国内外射电天文数据处理工作提供了参考。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 明安图射电频谱日像仪每天产生海量观测数据,传统的关系型数据库存储和管理这些数据时,面临着读写延迟高、性能和容量扩展能力有限以及可用性弱等诸多问题。针对这些问题,开展了基于NoSQL的海量数据存储与检索应用研究。首先,详细分析了明安图射电频谱日像仪数据特点、存储需要以及面临的问题;然后,对明安图射电频谱日像仪进行数据建模,给出了明安图射电频谱日像仪的列式非关系型数据模型,同时提出了元数据和数据在NoSQL中的同步存储方法,解决了二者的一致性问题,在此基础上实现了基于Cassandra的海量天文数据存储管理系统(MBDMS),最后通过实验验证了系统存储与检索的高效性、扩展性以及可行性,从结果来看,MBDMS可以很好的满足数据管理需要,是解决当前数据存储问题的一种有效方案。
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: 太阳图像中包含明显的太阳活动区域,以及无现象的太阳宁静区。从太阳图像中识别有效的太阳活动区域,是图像处理技术在天文研究中的典型应用。得益于美国太阳动力学天文台的日球物理学事件知识库提供的实时太阳观测数据,提出了一种基于日球物理学事件知识库的太阳活动识别方法。此方法获取6种太阳活动的信息(发生时间、位置、区域面积),建立对应时间的全日面图像的尺度变换模型。结合位置与区域面积信息,对不同太阳活动进行梯度闺值分割,边界识别方法被用来定位和识别太阳活动的区域。然后,对太阳图像特征参数相关性的研究,得到每种太阳活动的最佳特征参数组合。方法实现了对太阳活动的精确定位和有效识别,为后续工作的开展提供了便利。此外,对不同太阳活动区域提取特定组合的特征,可以为基于内容的图像检索系统建立精简的图像特征集提供一种可行办法。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 大气湍流导致地基望远镜成像模糊,高分辨图像重建是解决这一问题的有效方法,K-T高分辨图像重建方法是其中常用的一种,但存在数据大、计算复杂等因素的制约,导致重建非常耗时。针对当前中央处理器与图形处理器混合架构下的高分辨图像重建开展研究,采用MPI-CUDA混合并行技术,最终实现了一套在单机GPU环境下基于斑点图像重建技术的高分辨太阳图像重建系统。通过实验验证,与单一的信息传递接口并行相比,图像子块的处理速度有了显著提升,在8个子进程下整个流程的加速比达到了2。实验结果表明,MPI-CUDA混合并行的有效性,能够为天文研究中的大规模计算任务提供借鉴和参考。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 射电观测是研究太阳活动的重要探测手段.我国明安图射电频谱日像仪(MingantUSpEctral Radioheliograph, MUSER)主要用于研究太阳爆发活动初始能量释放区的物理过程, 其观测将在太阳射电成像开辟一个新的窗口. 成像处理是数据处理的重要组成部分, 如何提高成像质量是当前数据处理的研究重点. 首先介绍了射电干涉成像的基本理论, 随后分析了对观测得到的可见度数据积分的必要性, 细致讨论了短时段可见度数据叠加求平均和长时段UV 覆盖叠加两种积分方法,并给出了完整的实现. 通过实现代码与实验验, 两种积分均可以有效提高信噪比, 图像质量明显提高.
分类: 医学、药学 >> 基础医学 提交时间: 2017-12-07 合作期刊: 《分子影像学杂志》
摘要: 目的 探讨联合经会阴及经直肠腔内高频多普勒超声对肛周感染性病变的价值。方法 55例肛周感染性病变患者(包括49 例肛周脓肿及 6 例肛瘘患者)先行经会阴超声检查,后联合经直肠腔内超声检查,使用高频彩色多普勒探头,观察病灶位置、毗邻结构关系及超声特征,并将超声检查结果与临床及手术结果对照。结果 经会阴超声确诊肛周脓肿48例,肛瘘4例,联合经直肠腔内超声后检查可多检出肛周脓肿4例,肛瘘2例,并可对各病灶进行准确定位、Parks分型,清晰显示病灶超声特征。结论联合经会阴及经直肠腔内高频多普勒超声可清晰显示肛周感染性病变的解剖定位及周围毗邻结构,有效指导临床治疗。
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: 射电观测是研究太阳活动的重要探测手段。我国明安图频谱射电日像仪(MingantU SpEctral Radioheliograph, MUSER)主要用以研究太阳爆发活动初始能量释放区的物理过程,其观测将在太阳射电成像开辟一个新的窗口。成像处理是MUSER数据处理的重要组成部分,如何提高成像质量是当前数据处理的研究重点。首先介绍了射电干涉成像的基本理论,随后分析了对MUSER观测得到的可见度数据积分的必要性,细致讨论了短时段可见度数据叠加求平均和长时段UV覆盖叠加两种积分方法,并给出了完整的实现。通过实验验证的方法与实现的正确性,两种积分均可以有效提高信噪比,图像质量明显提高。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-10-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: deepCR宇宙线识别方法是哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope,HST)剔除宇宙线的有效方法,但这一方法是否可以满足中国空间站望远镜(China Space Station Telescope,CSST)的要求,始终缺乏科学的定量分析。采用哈勃望远镜的真实观测数据,对deepCR宇宙线识别方法进行了深入分析,对其稳定性和可用性进行了实测研究。 结果表明,deepCR 在天空背景区域识别宇宙线的灵敏度较高,但越靠近星像中心,deepCR识别宇宙线的灵敏度越低。分析了宇宙线密度和测光精度的关系,发现当宇宙线密度达到9%时,几乎100%的星受到宇宙线的污染;当宇宙线密度达到14%时,对于不同轮廓面积的星,存在20%~50%的异常测光结果。实验结果表明,deepCR宇宙线识别模型稳定性相对较好,一次建模后可以在较长时间内应用。但在高精度测光等应用场景仍面临着一系列问题,需要有针对性的解决方案。
分类: 力学 >> 应用力学 提交时间: 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 为了验证某型大展弦比电动飞机气动设计的合理性以及为飞行性能及品质计算提供数据,采用有限体积法离散求解三维可压雷诺平均Navier-Stokes方程,并选用Spalart-Allmaras湍流模型对该电动飞机流场进行CFD数值模拟。结果表明,该型电动飞机气动设计合理,巡航速度升阻比最高可达23,具有较高气动效率;通过CFD数值模拟得到了全机升力系数,阻力系数和升阻比。为了验证CFD计算结果,对该型电动飞机进行了缩比模型风洞实验,结果显示,CFD数值模拟法计算结果与风洞实验结果高度吻合,说明CFD计算结果准确。该方法可为大展弦比电动飞机气动设计提供指导。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-09-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)望远镜建成后将会具有超高的灵敏度、超快的巡天速度以及宽视场,进而产生超海量的观测数据。在SKA天文台与各国区域数据中心间的海量数据同步/传输是当前SKA建设中的一个难点。SKA先导项目使用的下一代归档存储系统(Next Generation Archive System, NGAS)在应用测试中存在效率低下,性能不足等问题。本文提出了一种基于ZeroMQ的数据存储与同步方法,通过采用更加高效的异步消息机制实现同步传输数据,回避了NGAS原有的采用HTTP协议的局限。实验结果表明新方法在平均数据归档存储效率方面比NGAS原有方法快了将近40倍,能够基本满足10GB带宽的全速传输需要,取得了较好的使用效果。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 中国新一代频电频谱日像仪-明安图射电频谱日像仪(Mingantu Spectral Radioheliograph,MUSER)以高时间、高空间、高频率分辨率工作在0.4GHz~15GHz,为太阳爆发活动初始能量释放区的物理过程、太阳电子加速等研究开辟了新的窗口。高性能高质量太阳成像算法是MUSER数据处理流水线至关重要的研究内容。参考法国墨东天文台太阳干涉阵的数据处理方法,系统讨论分析了多尺度(Multi-Scale)CLEAN算法,给出了适用于MUSER的多尺度CLEAN算法参数,并重点讨论了算法的GPU并行。实验结果表明,改进的多尺度CLEAN在算法效率上比基于GPU实现的Högbom CLEAN提高了近3倍,有效提高了整个MUSER数据处理流水线的性能。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: “荒漠化”自1927年初创到1949年学术定名,在1977年成为全球热词,至今仍然是全球面临的重大环境问题和发展瓶颈,严重威胁着陆地生态安全与经济社会可持续发展。面对这一世界性顽疾——“地球癌症”,文章聚焦联合国2030年可持续发展目标,参照中国70年防治荒漠化的“四梁八柱”方略和经验,为全球荒漠化治理开出“四味良药”:制定公约议定书,统一全球履约和守约“度量衡”;构建全球观测网,遥看旱地变化方寸间;编制全球自然沙漠(遗产)名录,为后代留下一片原生沙海;启动“全球治理”行动,力争实现2030土地退化零增长目标。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-09-23 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 天线增益是用来衡量天线在指定方向接收和发射信号能力的参数。随着平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)建设的日趋临近,基于Python语言的射电天文仿真、校准以及成像软件库(Radio Astronomy Simulation, Calibration and Imaging Library ,RASCIL)正在开发完善中,天线增益校准算法的高性能实现是其中重要的组成部分。本文基于RASCIL antsol天线增益校准算法开发工作,首先讨论了antsol算法的基本原理,随后分析说明了基于纯Python的实现过程,在此基础上进一步讨论了Python语言中算法的优化方法。结果表明,通过底层优化后的antsol算法实现可以达到非常高的性能。经过优化的算法将运用到SKA的增益数据校准实验中,本文所介绍的优化方法对其它天文软件的开发有一定的参考价值。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 明安图射电频谱日像仪(MingantU SpEctral Radioheliograph, MUSER)目前已经进入常规观测,必将产生海量的观测数据。针对日像仪需要高效管理其产生的海量观测数据并提供高效检索服务的需求,负数据库管理系统提出并被应用到日像仪中。详细介绍了负数据库的接口设计与实现,并通过实验验证了所设计接口的有效性和性能。负数据库管理系统不仅可以有效解决其面临的问题,也可以为新一代望远镜负数据库管理系统提供参考。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-28 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 望远镜自主控制是现代天文观测技术的重要组成部分,在当前主流的自主控制系统中,开源的RTS2具备模块化和即插即用的设计理念,且具有快速响应能力和稳定工作的特点,被广泛应用于天文望远镜自主控制系统。由于RTS2基于Linux平台,主要基于CLI进行远程访问控制,所以对观测人员的要求比较高。深入分析RTS2系统,对JSONAPI进行适度改造,以JSON为数据传输格式,以移动终端的微信应用作为载体,跨越不同平台对RTS2天文望远镜控制系统进行数据访问和功能调用。利用微信小程序,将控制系统移植到微信小程序中,使天文技术研究人员能够方便快捷地利用移动终端在微信平台上远程控制天文望远镜和实时监控天文望远镜自主控制系统的状态。采用该模式,可扩展到ASCOM等其他自主控制架构,从而实现一个通用的基于微信小应用的移动终端远程控制。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 随着天文技术的进步,天文望远镜系统组件日趋于复杂化,望远镜自动控制系统已成为望远镜进行常规观测的核心组成部分。通常执行一个完整的观测计划需要不同设备之间相互配合,协同工作,因此,具有一个高效的底层通信框架是望远镜自动控制系统成功的关键。ZeroMQ是一个高性能的网络通信程序库,提供了多种基础的通信模型,可用于构建复杂的分布式程序,非常适合天文望远镜观测控制这样的分布式、多种通信模式并存和低延迟要求的场合。回顾了在望远镜控制系统中广泛使用的CORBA,DCOM,原生Socket等网络技术,给出了基于ZeroMQ的新一代望远镜自动控制系统通信框架的总体设计,讨论了套接字设计、消息模型设计、序列化等关键技术的解决方案。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 随着巡天观测计划的进行,传统数据库技术无法满足海量天文数据的存储以及检索性能的需求。本文针对海量天文数据存储以及锥形检索时的高并发、高性能问题,采用数据库中间件技术,当海量数据到达传统数据库存储的阈值时,能够通过中间件技术以分库分表的形式存储到数据库集群中,充分整合关系性数据库和分布式技术的优点。在本文中,利用MySQL数据库集成DIF插件,在分布式数据库中建立伪球面索引,能够满足海量天文数据中锥形索引需求。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-12-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: SKA 科学数据处理产生的数据超出了所有已存在的分布式处理系统的处理能力,如何实现一个分布式执行框架是当前科学数据处理的一个重要研究内容。Spark 是非常成熟的一个商业框架,在互联网应用中被广泛应用,本文根据SKA项目进展要求,重点研究了如何将算法参考库(ARL)中的部分管线移植到Spark上执行。本文对部分实现过程进行了分析讨论,给出了相应的任务流程实现。最终结果表明,移植后代码生成结果符合预期,Spark能够满足部分数据分布式数据的要求,但迫切需要解决自身存在的一系列问题。