分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-05-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 帕克太阳探测器（Parker Solar Probe，简称PSP）是以现代太阳风和磁重联理论的奠基人——尤金•纽曼•帕克(Eugene Newman Parker) 命名的航天器，将穿过太阳的日冕层，探索航天器从未探测过的区域，对日冕和太阳风的起源和动力学特征进行直接探测，有望破解日冕高温之谜和太阳风速度奇高这两大谜团，其热防护系统遇到的困难和挑战远超目前所有航天器。本文首先介绍了探测太阳的意义和PSP的科学目标，然后简述了PSP轨道和轨道热环境并指出了热防护的难点。分析了PSP热防护系统的结构，然后详细阐述了热防护系统的热盾及迎日涂层、太阳能电池板及冷却系统设计，最后给出了PSP热防护系统对我国抵近太阳探测器热防护系统设计方面的启示。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-09-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： L波段太阳射电爆发是导航系统不稳定性的潜在影响因素，通过L波段内精密太阳射电流量的监测可以实时发现太阳射电爆发干扰导航事件，为此云南天文台本部拟建立一个L波段多频点太阳射电监测系统。而对无线电环境的有效评估对于该监测系统观测数据的稳定获取至关重要。本文介绍了该监测平台的无线电监测准备研究，通过对云南天文台本部凤凰山地区的L波段无线电环境进行了100小时的测试。本文提出一种基于Simple Thresholding算法与CUSUM算法的改进阈值的算法，遴选出介于北斗 B1、B2、B3频点，GPS L1、L2频点之间 7个5MHz无线电干扰较少的无线电通带，分别为1551MHz~1555 MHz、1596MHz~1600MHz、1161MHz~1165MHz、1221MHz~1225MHz、1246MHz~1250MHz、1291MHz~1295MHz、 1231MHz~1235MHz，其洁净率分别为98.329%、98.301%、98.315%、98.335%、98.224%、97.650%、98.260%，均符合太阳观测需求。为下一步接收机的设计和信号处理提供了依据。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-03-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文给出了在连续式旋转波片调制模式下的傅里叶分析的推导过程和解调公式,并利用理论偏振轮廓对公式的准确性进行了验证。分别采用了傅里叶分析和解调矩阵两种解调方法定量模拟了在连续式调制模式下波片的初始方位角误差、旋转定位误差以及探测器曝光过程中时间差占比三个因素对测量精度的影响。主要结论是：(1)简单的傅里叶分析不再适用于连续式调制的结果解调。文中给出的新傅里叶分析方法与解调矩阵方法在进行误差分析时，可以得到基本一致的结果。(2)考虑初始方位角误差引起的影响，我们发现对于线偏振信号来说，采用傅里叶分析和解调矩阵可得到非常一致的结果，而对于圆偏振来说，基于解调矩阵的方法得到的结果误差相对较小。但是两种解调方法都反映出初始方位角误差对圆偏振和线偏振产生的影响是一致，且相对误差的大小与偏振信号本身的强弱有关。初始方位角的误差要求在十几角秒量级才能满足结果的相对误差在10-3量级以下。(3)考虑旋转定位误差引起的影响时，我们发现采用傅里叶分析和解调矩阵得到的结果非常接近。两者同时都显示出旋转定位误差对线偏振信号造成的影响更为明显，且相对误差的大小也与信号的强弱有关。当波片的重复定位精度在10''左右时，对10-2量级的弱偏振信号来说，测量误差也能在10-3的量级左右。从这一点上，我们发现连续式调制模式对波片旋转的定位精度要求要明显高于步进式调制模式。(4)两种解调方法的结果均显示，在连续式调制模式下，波片的调制周期与探测器曝光时长的时间差(∆)会造成线偏振信号之间的串扰，即时间差占比(∆/T)对线偏振信号造成的影响比对圆偏振信号的影响更为明显。当∆/T小于1%时，线偏振信号相对误差达到10-3量级。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-06-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 卫星激光测距中，为满足不同距离目标的测距要求，需要调整激光光束发散角。通常利用离焦式扩束系统改变两透镜间距离调整发散角会产生离焦像差，影响激光光束质量和系统测距能力。因此，研究离焦像差对激光光束质量和系统测距能力的影响具有重要意义。首先，分析扩束系统对基模高斯光束的变换作用，得到发散角和离焦量的关系。其次，基于基模高斯光束的传播理论，得到离焦像差对光束能量密度空间分布的影响。最后，对于不同距离的卫星，计算存在离焦像差和无离焦像差时激光测距系统接收的回波光子数。仿真结果表明：发散角和离焦量近似服从线性关系，离焦量变化，发散角变化；离焦像差影响光束的能量密度分布，使光斑弥散；对于不同距离的卫星，在不同角放大率下无离焦像差时测距系统接收到的回波光子数约为存在离焦像差时的2倍，可有效提高系统的测距能力。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式，是卫星通信和导航系统､地面电网系统､人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气，还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统，针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短､变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5GS/s的速率进行信号采集，系统时间分辨率可达4 ms，频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图，得到太阳射电爆发的频率､强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议( File Transfer Protocol，FTP)上传至服务器，实现存储资源的优化，观测数据的共享。该系统集成度高，可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11m太阳射电望远镜输出的70~700 MHz 信号。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文望远镜是天文观测､深空探测等研究的关键设备，提高其灵敏度､降低系统噪声温度具有重要意义。然而，由于分配给射电天文的频段受限，且常与其他业务共用，射电天文望远镜容易受到强烈的射频干扰。这些干扰进入射频接收机后，在低温放大器内产生交互调干扰､放大器饱和等问题，抬高了噪声本底，降低了射电望远镜对微弱信号的探测灵敏度。利用滤波超表面技术可以对射电天文射频干扰进行有效的抑制，但需要控制引入的额外噪声。提出了一种降低滤波超表面在射电天文望远镜中引入噪声温度的方法，分别研究了滤波超表面的耗散性损耗和反射损耗与噪声温度的关系，通过对不匹配反射波朝向的约束实现了噪声温度的最小化。应用本文提出的方法，可以使系统噪声温度降低35.4%。若将滤波超表面设置在致冷室内，可以实现仅0.11K的额外噪声温度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-05-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 中国科学院云南天文台首次提出了太阳爆发过程及相应磁场结构抵近探测的科学项目，该项目将对太阳大气及其发生在其中的剧烈活动进行前所未有的近距离测量。项目研制的探测器近日区域运行的时间将超过帕克太阳探测器（Parker Solar Probe，简称PSP）和Solar Orbiter太阳探测器，其热防护系统遇到的困难也远超后两者。本文首先分析了抵近探测器的轨道环境特点，提出了热防护的设计思路，然后给出了具体热防护系统设计、仿真和地面实验方案。初步研究显示，热防护系统的设计方案具有辐射散热好、耐高温、稳定可靠性高等优点。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-11-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文利用我们建立在大理洱海东岸的挖色凤尾箐气象站所采集的两年多气象数据，运用统计方法对相对湿度、露点概率、降雨量、气压、温度和风速风向进行了分析。统计表明该地区 (2016.08-2018.09)气象条件具有明显的季节性规律：在每年11月至次年4月，相对湿度较小、结露概率较低、降雨量少、气压和气温波动小、风速小且风向稳定，较适合开展连续的夜天文光学观测；在每年5月-10月湿度偏大、结露概率较高、气压波动较大，在这段时期开展夜间天文光学观测需要注意避开这些不利气象因素。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测，根据平方公里阵（Square Kilometre Array, SKA）的要求，每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标，才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165：极化纯度（polarization purity）213538 和每极化方向灵敏度（sensitivity per polarization）281415提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后，针对10-90MHz频段，设计了一种适用于HF-VHF的新型倒V型栅板偶极子天线，具有重量轻，风阻小等优点，在10-90MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中，在阻抗变化方面，天线的阻抗实部从0.8到631.132变化，优于低频射电阵列（Low Frequency Array, LOFAR）的低频阵列天线，降低了接收机匹配难度和噪声；极化纯度方面，天线整体轴比小于0.41dB，对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-11-01 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文采用经验模式分解技术研究了从第12到第24太阳活动周的黑子面积数据中 的Rieger-type周期，以及它们在南北半球上的相位关系。研究发现：(1) Rieger-type周期尺度 以及时间尺度在两个半球上是不一样的，从而导致了半球分布的不对称性；(2) 平均Rieger- type周期在北半球上的周期长度略大于南半球上的；(3) 占主导地位半球的Rieger-type周期 的相位不一定是超前的，半球Rieger-type周期尺度相近的也并不一定是相关性强的。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-01-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 远程天文台具有观测效率高、运行成本低等优点，因此远程观测应用越来越广泛。5G网络技术的发展为利用手机等移动终端实现远程观测提供了可能，物联网和社交网络技术的进步也为其提供了数据传输、数据共享以及人性化操作的新途径。为实现云南天文台14英寸望远镜的远程观测和验证基于物联网和社交网络的远程天文台技术，自行设计研发了一套远程天文台控制软件，以微信聊天模式收发控制命令，以微信图片格式传输观测图像，以微信群组方式控制用户权限，实现了手机等移动终端基于微信的远程观测功能，为远程天文台控制软件设计及社交网络在天文观测中的应用提供了可借鉴的经验和方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-08-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 随着天文技术的不断发展，远程观测和自主观测逐渐成为天文观测的主流趋势，自动调焦技术也越来越受到重视。电动调焦器是天文望远镜不可或缺的附属设备，是实现自动调焦的关键设备。为实现云南天文台丽江天文观测站10英寸米德望远镜的自动调焦，自行研发了一套天文电动调焦器，设计相关控制电路，制定串口通信协议，并编写了一套开源ASCOM驱动程序SS Focuser。本文详细介绍了该电动调焦器的结构原理和实现方法，实测结果表明具有很好的稳定性，完全满足设计要求，为天文电动调焦器设计提供了可借鉴的经验和方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-07-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对大规模射电天文巡天项目产生的数据进行单脉冲搜索会产生数以亿计的脉冲星候选体。本文处理了CRAFTS（The Commensal Radio Astronomy FAST Survey）巡天的32万个超宽带数据文件，得到5万个脉冲星候选体。针对CRAFTS单脉冲搜索实验结果中脉冲星候选体仅有1.5%真正具有脉冲星信号的问题，提出三个显著区分脉冲星信号与干扰的特征，并应用到单脉冲筛选流程中。实验表明，改进后的单脉冲筛选工具将需要人工检查脉冲星候选体的数量降低了20%，一定程度上提升了CRAFTS巡天数据的单脉冲搜索效率。
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： 2021-06-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文提出，用深度神经网络代替快速傅里叶变换法，求解无碰撞引力N体数值模拟方法PM-Tree中的势能，以提升PM-Tree方法的效率，验证深度学习方法加速无碰撞引力N体数值模拟的可行性。无碰撞引力N体数值模拟对研究星系、暗物质晕以及宇宙大尺度结构的形成和演化都有重要意义。而无碰撞引力N体数值模拟的传统方法在大规模问题上的模拟计算非常耗时，其中常用的PM-Tree方法的主要耗时部分是求解势能（解Poisson方程）。本文提出使用深度神经网络代替传统方法加速求解Poisson方程，多次调整并训练和测试深度神经网络模型结构，最终选用了辅以残差网络局部结构的Encoder-Decoder整体结构。验证了深度神经网络解Poisson方程的计算时间复杂度为；同样数据下进行测试，速度快于快速傅里叶变换方法求解和有限差分法求解；在同等采样率的情况下，精度优于快速傅里叶变换方法求解；并且具有可扩展性。故无碰撞引力N体数值模拟中，用深度神经网络可以提升PM-Tree方法中求解势能的速度，从而有效提升整体模拟速度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-07-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 月球物理天平动是对月球运动在空间摆动的描述。确定月球物理天平动,可以推测物理天平动的激发与耗散机制,比如陨击、月震和核幔粘滞摩擦等,故测定月球物理天平动对认识太阳系中天体的起源、演化及结构等,都具有十分重要的意义。本文利用最新的INPOP19a历表的数据，完成了对历表提取的欧拉角到月球物理天平动的转换，得到的物理天平动数值分别与该系列历表INPOP17a以及被广泛使用的DE430对比，发现不同历表的物理天平动之差存在着稳定周期。对比历表欧拉角的差别，计算出地心到月面反射器A15的距离最大有30厘米的差别，此结果对月球激光测距的预报精度有较大的影响，为后续的高精度测月研究打下基础。研究结果表明，INPOP19a最为稳定，故在月球物理天平动研究中推荐使用INPOP19a。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 基于盖亚( Gaia) 天体测量数据建立的盖亚天体参考系( Gaia Celestial Reference Frame，GCRF)与基于甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI)建立的国际天球参考系(International Celestial Reference Frame，ICRF)具有一定的系统差异，需要对盖亚的数据进行外部的独立评估，以建立光学和射电参考架连接。国际上对参考架的连接普遍采用在光学和射电波段都有辐射的天体，在暗端(星等G15)使用类星体，在亮端( G13) 使用射电星。由于普通VLBI 观测申请批准的周期长，难度大，因此，我们尝试将一部分射电星的观测转向数量较多的测地观测，在测地观测中搭载相位参考模式来观测射电星。为了测试这种观测的可行性，我们在IVS(The International VLBI Service for Geodesy and Astrometry)和LBA(Large Baseline Array)的测地观测中搭载相位参考观测，选取Del Lib和HR 1099 作为实验的目标源。观测得到了这两颗射电星的VLBI图像､流量和单历元坐标，且坐标精度高于前人；同时结合前人的数据，对这两颗射电星进行了视差和自行拟合，结果与前人和盖亚的结果相符，且部分精度更高。验证了测地模式中搭载相位参考观测射电星的可行性， 为后续丰富射电星VLBI 天体测量样本，连接光学与射电参考架奠定了一定的基础。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-23 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 膜厚均匀性是制备高性能光学薄膜的一项重要指标。为进一步提高2.4m主镜反射膜膜厚均匀性，针对大口径望远镜镀膜设计了膜厚均匀性优化方案。基于真空热蒸发遵循的余弦分布律，结合ZZ3200型真空镀膜机的几何结构和望远镜镀膜的实际需求，编写膜厚计算程序，模拟膜厚理论分布情况，给出膜厚优化设计方法和优化结果。方法一:在蒸发源内侧合适的位置加入修正挡板，结果表明，挡板的曲率半径安装误差在3mm以内，膜厚均匀性峰谷(Peak to Valley，PV)值由不加挡板时的15%下降到4%，该方法具有一定的普适性，但是挡板安装位置要精确控制；方法二:结合反射主镜中间的圆孔结构，设计双圈蒸发源，结果表明，当内外圈蒸发源的中心距分别为10cm和130cm，且满足外圈蒸发源的数量为内圈的12 倍时，膜厚均匀性峰谷值为1.85%。该方法是针对中心具有圆孔镜面设计的，适用于大多数反射式天文望远镜镀膜。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-08-31 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 在射电干涉阵的大视场成像中，W-Projection和W-Stacking是两类主要的成像方法。本文对这两种成像方法进行了并行实测研究。首先分析了两种成像方法的基本原理框架，在此基础上对两种成像方法并行实现时的关键因素进行了讨论和分析。 利用已经校准的射电干涉阵观测数据对两种成像方法基于RASCIL分别进行并行策略研究和并行计算实验。通过对并行计算时间、并行效率和并行资源配置模式的分析，得到了两种成像方法基于RASCIL的并行计算性能，结果表明两种成像方法都适合采用Strong Scaling的并行资源配置模式进行并行计算，基于RASCIL的W-Stacking并行计算还有比较大的性能提升空间。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-04-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 丽江2.4米望远镜作为目前国内最大口径的通用型光学望远镜，在我国的夜天文观测领域有着十分重要的地位。从近几年观测时间分配的整体情况来看，云南暗弱天体成像光谱仪（YFOSC）的光谱观测在丽江2.4米望远镜总观测时间中的占比是最多的，因此提高其光谱观测效率和数据质量就成为了保证望远镜稳定科学产出的关键因素。本文将从影响YFOSC光谱观测效率的两个重要因素星像入狭缝和望远镜闭环跟踪出发，对提高丽江2.4米望远镜YFOSC光谱观测效率和质量的方法进行介绍。
点击量
通过
点击量
下载量
评论
