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  • 1507年1月13日中心食观测记载得到的世界时改正数

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-06-16 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 清代乾隆安徽《铜陵县志》有1507年(明代正德二年)1月发生了一次中心食(日全食和日环食的统称)的观测记载。本文作者利用现代天文行星历表计算了此次日食的日食带,研究当时的世界时改正数。结合明代嘉靖江西《东乡县志》和清代顺治安徽《望江县志》两处地方志关于此次日食的观测记载,进一步分析了东乡县和望江县对此次日食的可观测情况。本文研究对于地球自转的长期变化研究具有一定的参考价值。

  • 基于JPL行星历表的殷卜辞乙巳日食观测的研究

    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: 对于殷商甲骨文卜辞中存在的唯一可考的一次日食的记载,作者利用美国航空航天局(NASA)喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)发布的DE422行星历表,解算了记载涉及此乙巳日食的主要参数,给出了日食带在地球上的覆盖范围。进一步确认了此次日食在殷都安阳的可视性,验证了殷卜辞对此次日食预测的准确度。

  • 基于现代天文行星历表的仲康日食研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 关于仲康日食的记载可能是人类历史上最早的一次日食记录,可惜没有记载日食的发生日期。夏商周断代工程研究认为发生在公元前2043年10月3日、公元前2019年12月6日、公元前1970年11月5日和公元前1961年10月26日的日食都可能是仲康日食的备选者。本文作者利用美国航空航天局(NASA) 喷气推进实验室(JPL)发布的现代天文行星历表,计算了这些仲康日食备选者的日食带分布和夏都斟鄩的见食情况,确认了它们在斟鄩的可视性,结果支持夏商周断代工程给出的备选的仲康日食的可能发生时间,并为仲康日食的深入研究提供一定的参考。

  • 球面距离计算方法及精度比较

    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: 球面距离(角间距)计算是天文或地理学中极常用的计算之一,也是目标查找、锥形检索、交叉证认等方法的基础。数学上,通过球面几何可以直接计算出两点的距离,前人也已经推导出了多个复杂程度不一进行计算。但是由于计算机的精度有限,在进行数值计算时有舍入误差,导致公式计算结果出现偏差。对几个常用的球面距离计算公式进行了考察,测试并对比它们在不同计算环境下的精度与优缺点。此外还展示并比较了几种常用天文软件包、数据库的球面距离计算方法,以期有助于天文工作者选择适合自己当前需要的计算方法。

  • 基于NSGA-II算法的多目标快速选星方法

    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: 全球卫星导航系统多系统选星问题能够转化为有约束条件的多目标优化问题求解,可以同时优化几何精度因子(GDOP)和选星数目这两个目标,从而在减少接收机运算量的同时获得良好的定位精度。本文提出了一种基于NSGA-II算法的多目标快速选星方法,该方法利用选星问题的序贯性生成初始种群,改进了约束处理方法,并选取合适的遗传算子和效用函数做出选星决策。通过仿真,证实该选星方法具有良好的可靠性和实时性,且不依赖于卫星的几何位置分布,可适用于有障碍或者遮挡的复杂情况。

  • 中国古代天象记录数据库的设计与实现

    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: 中国古代天象记录是世界上独一无二的天文观测数据宝库,具有十分重要的科学价值。近年来,随着天文观测与理论的快速发展,对历史超新星、太阳活动周期等问题的研究有了许多新的进展。但古代天象记录的整理工作还停留在上世纪八十年代末的水平,在信息利用方面存在检索不便、文献不全、缺乏相应分析等问题,已难以满足天文研究工作的需要。基于面向文档数据库、全文检索、语法分析、Web等技术,设计开发了中国古代天象记录数据库,实现了对古代天象记录中各类科学和文史信息的数字化存储与检索。这一基础平台的建设和研发为中国古代天象记录更好地为全世界天文学家服务,促进对古代天象记录的校勘、证认、利用等多学科交叉研究打下了基础。

  • 基于定标和图像处理的数字相机串扰图像修正方法

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-11-22 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 针对多通道数字相机因信号串扰导致的输出图像重叠问题,基于自行研制的四通道CCD数字相机系统数据,对串扰系数进行了追踪测试,发现串扰系数与输入信号强度和系统读出速度有特定的规律。对于这类系统噪声类串扰,提出了一种基于定标和图像处理的串扰图像修正方法。该方法通过定标建立串扰比例系数与像素DN(Digital Number, DN)数的关系,再由串扰通道反推被串扰通道的干扰量,通过还原算法进行系统差修正,最终消除串扰。测试结果表明,经过该方法修正后的图像,串扰程度可降至基底白噪声量级,图像质量得到大幅改善。该方法对成像系统中因硬件工艺缺陷造成的固定图案噪声的消除有显著效果,对系统噪声类干扰也有抑制作用,在实际应用中可作为一般成像系统优化图像质量的补充。

  • 基于神经网络的半接双星测光解轨方法

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-11-17 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 半接双星对于研究相互作用双星的形成和演化有着重要意义。随着大规模时域巡天时代的到来,预计将发现大量此类天体。针对海量的时域观测数据,需要一种快捷的建模工具对半接双星开展自动化光变曲线分析。基于神经网络构建了半接双星快速测光解轨模型。该模型根据光变曲线和已知的主星温度对半接双星的轨道进行建模,获得其轨道倾角、相对半径、质量比和温度比等4个基本参数。结果表明,半接双星神经网络解轨模型能够快速地对一条光变曲线建模。在测光误差小于光变曲线振幅1%时,模型对于轨道倾角接近90、温度比约为0.6、光变振幅为1.84mag的半接双星的轨道倾角、相对半径、质量比和温度比的测量误差分别为1.251、0.004、0.008和0.003。另外,模型应用在Kepler实测光变曲线的结果表明,模型能够较为准确地对脉动食双星的光变曲线进行建模(拟合度可达0.9以上)。此外,该模型作为一个通用工具可以迁移到不同测光巡天项目上。

  • 基于神经网络的准实时单站电离层TEC反演

    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: 使用全球导航卫星系统(GNSS)进行电离层总电子密度(TEC)反演时,单站相对于多站观测网是一种灵活简便的方法。基于人工神经网络,本文提出了一种准实时单站电离层TEC反演的方法。在这种方法中,上一个时段的硬件偏差被作为初值并随着观测值调整,同时电离层TEC也被准实时地反演。为了对这种方法进行详细的评估,通过位于中国的单站,四天磁静日的TEC被分别采用提出的方法与经典的最小二乘球谐函数法反演,其中硬件偏差和TEC的参考值通过附近的多站网得到。在另一个测试中,通过位于欧洲的单站,一次电离层暴事件及前后平静日的TEC也被分别通过上述方法反演。在磁静日,估计的硬件偏差在整体上相对于最小二乘球谐函数法更接近于参考值,反演的TEC也更接近于参考值。电离层暴时,两种方法反演的TEC也具有很好的一致性,神经网络法估计的硬件偏差与磁静日的硬件偏差更接近。结果表明,提出的神经网络法相比最小二乘球谐函数法具有较高的精度。

  • 非等高电离层薄壳模型研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 本文提出了一种非等高电离层薄壳模型,并基于该模型开发了新的全球定位系统硬件偏差和电离层电子密度解算算法。在本模型中,首先利用国际参考电离层模型提供的电子密度剖面数据进行计算得到薄壳高度,然后一方面利用计算得到的薄壳高度对电离层高度变化规律进行了分析;另一方面用计算得到的薄壳高度代替以往使用的常数电离层壳高度,得到非等高电离层薄壳模型。分别基于等高模型和非等高模型对2014年的日本全球导航系统观测网的硬件偏差和电离层总电子含量进行计算,并对计算结果进行统计分析,发现由不同模型计算得到的硬件偏差的平均标准差相差大约2%;由不同模型反演得到的总电子含量大约相差0.5 TECU;由日本全球导航系统观测网观测数据反演得到的总电子含量和国际参考电离层模型相差可达10 TECU;由非等高模型得到的总电子含量和国际参考电离层模型更加接近。

  • 基于样条函数的恒星光谱自动归一化方法

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-03-25 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 恒星的观测谱一般由连续谱、谱线和噪声组成。其中连续谱是由黑体辐射导致的辐射流量随波长变化的光滑连续光谱。光谱分类以及恒星物理参数估计等研究都依赖于连续谱及谱线信息的准确提取。因此光谱数据处理的主要工作就是拟合连续谱,并通过对光谱进行归一化来 提取谱线特征。目前连续谱拟合的方法主要有多项式拟合、中值滤波、小波滤波等。已有的方法在低信噪比,宇宙线信号干扰,存在发射线等情况下,都有不同程度的局限性,主要体现在鲁棒性和准确度上。目前,对于LAMOST的10 7 条光谱没有自动化方法应用到归一上,在天文数据雪崩的时期,研究并开发一种能够适用于更广的温度、信噪比及波长覆盖范围的,具有更好普适性并能够自动化处理的恒星光谱归一化算法,显得十分迫切。在仔细分析不同类型光谱的基础上,提出了一种基于固定窗口划分的连续谱拟合方法。该方法对光谱中能够体现连续谱特征的数据点进行筛选提取,通过细微地控制样条函数平滑度来产生更加准确的连续谱。使用LAMOST中不同光谱型、温度范围、波长覆盖范围的光谱进行实验,结果表明文章提出的算法具有良好的精度和普适性。

  • Tully-Fisher 关系与重子 Tully-Fisher 关系的研究进展

    分类: 天文学 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: Tully-Fisher 关系和重子 Tully-Fisher 关系 (简称 TFR 和 BTFR) 反映盘星系光度 (重子 物质质量) 与气体旋转速度之间的关系。TFR 和 BTFR 不仅是宇宙中重要测距工具,还是检验 宇宙学模拟正确性的重要标尺。早期人们用各种波段的光度研究 TFR,其中 I 与 R 波段弥散最 小;后来的工作也采用星系恒星质量与旋转速度的关系。相比于 TFR,BTFR 具有弥散更小、 适用范围更广的优点。星系旋转速度研究上,干涉阵望远镜相对于单天线的主要优势包括能得 到更高的空间分辨率和速度场,再借助倾斜环模型能将中性氢运动特征参数化;而像 FAST 这 样的大口径单天线望远镜,由于灵敏度高,在探测超弥散星系 (UDG) 等暗弱源候选体方面有优 势。除综述研究进展以外,还初步研究了大质量星系 BTFR 受气体含量的影响。

  • 基于现代天文行星历表的殷卜辞月食记载研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-12-21 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 殷卜辞中有5次纪日月食记载是目前已知的可为殷商时期天文定年的最确凿的材料,夏商周断代工程研究给出了这5次殷卜辞月食的发生日期。本文作者利用美国航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)发布的现代天文行星历表DE422,解算这5次月食的主要参数,研究它们在地球表面的可观测情况,进一步确认这5次月食在殷都安阳的可视性。研究结果支持夏商周断代工程给出的5次月食的发生日期,并可为殷卜辞月食的深入研究提供一定的参考。

  • 光变曲线自动抽取程序

    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: 对各类变星的观测研究是时域天文学中的重要内容,中国科学院国家天文台兴隆观测站作为亚洲大陆规模最大的光学天文观测基地,拥有一批米级口径望远镜,每年面向全球天文工作者开放申请,承担了大量变星的测光观测,但至今没有完全针对兴隆观测站中小口径望远镜的测光数据自动化处理软件。本文介绍了一种针对兴隆观测站望远镜观测数据的光变曲线自动抽取程序,现了从原始观测数据到获得光变曲线的全过程。该程序具备模块化和可自定义等特性,通过简单配置也可适用于其它光学天文望远镜数据。本文还介绍了该程序的结构、特点、使用方法,并以食变星UY UMa的实测数据处理为例展示了处理结果,最后讨论了程序的局限性和对其未来发展的展望。

  • 远程高精度测量设备性能评价方法研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-07-24 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 随着激光测量技术的不断发展,有着“测量机器人”美誉的全站仪,在测量精度、灵活机动、快速便捷等方面,有着其它测量技术不可比拟的优势。全站仪作为“天眼”中主要的测量设备,在现场室外大尺度环境下,如何克服大气折射的影响,了解全站仪动态测量性能,实现高精密的快速扫描测量和高精度的动态跟踪测量,是其中的关键和难点所在。要克服测量过程中不确定因素影响,需了解其影响程度。本文内容包括介绍研发的“风琴式护罩运动平台”、实验过程和数据分析方法。评价全站仪在现场环境下的测量精度和实时性,通过实验测试得到全站仪的时滞在195-295ms 之间,测量精度约为5.3mm。此结论为后续误差修正提供依据。

  • 基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算研究

    分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: 云量是天文领域中地基光电望远镜站址选择的重要评价参数之一。针对全天空相机成像 的日间云量计算存在的问题,提出一种基于深度学习的全天空相机成像日间云量计算模型。云检 测层,模型通过构建通道加权-特征融合 (channel weighting-feature fusion, CWFF) 结构,从而 加强对云层记忆能力和深层特征的提取能力以完成云检测任务;云量计算层,模型提出一种基于 云检测模型的云量计算方法,有效提高云量计算的误差率。实验表明,该方法在云检测任务中的 综合准确率超过 95%,在云量计算任务中的平均绝对误差不超过 5%。

  • 科普级望远镜的天文观测与科学研究

    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: 采用科普级小望远镜Sky-Watcher 150PDS并配置了业余级的ZWO ASI120MM-S互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)相机进行天文观测测试,以探讨科普设备进行专业天文观测和科学研究的可行性。首先测试了CMOS 相机的基本性能和参数曲线,测试结果满足专业天文观测的基本要求。随后,在国家天文台兴隆观测基地,将CMOS 相机安装在科普望远镜上进行基本的天文观测测试。观测了疏散星团M35、短周期变星VV2455Cyg,并获得了相应的测光辅助图像(本底、平场等)。经过专业天文图像预处理方法处理后,对目标源进行天体测量定标、天体光度测量和流量定标,并给出了测光结果、光变曲线和简单的周期分析。将测光结果与已知星表对比,得到的测光精度优于0.02 mag,并得到较差测光精度约为0.005 mag。测试结果说明科普级望远镜与CMOS相机具备进行天文科学观测与研究的能力,这意味着中小学生和天文爱好者也有机会加入天文科学观测和研究中。

  • M型星AT Mic的X射线耀发统计研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 恒星耀发是剧烈的恒星活动过程,对恒星周围的行星上的大气构成和生命演化有重大影响。恒星耀发的辐射主要分布在光学和X射线波段,其中耀发时X射线波段流量可以增大数十倍至数百倍。M型耀星是最有可能存在类地行星的宿主恒星,因此研究M型耀星的X射线耀发分布对寻找宜居的类地行星具有重要意义,并且也可以为即将发射的爱因斯坦探针卫星项目(EP)对恒星耀发的探测数目估计提供参考。我们利用X 射线全天监视器MAXI的巡天监测数据研究了M型耀星AT Mic的 X 射线耀发的统计性质。从 MAXI11年的巡天数据中,通过分析图像、光变曲线和能谱数据和信息,发现 MAXI在 11 年间 一共探测到 10 次信噪比大于 3的耀发,获得了耀发光度的统计分布。在此基础上,我们对恒星耀发的耀发频率进行了估计。

  • 一种基于相位条纹的高精度码相位测量方法

    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: GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)接收机在接收到卫星信号后,经过捕获、跟踪,得到码相位与载波相位两个基本的测量值。然后通过测量值计算卫星与接收机之间的距离。载波相位测量值比码相位测量值具有更高的测量精度,但由于载波相位测量值具有计算整周模糊度的问题,在实际的计算当中得到高精度的相位测量结果需要付出更多的计算代价。因此,在实际应用中,得到更高精度的码相位测量结果具有更实际的意义。本文在基于相位条纹的技术基础上,通过提取互相关功率谱,提出一种更高精度的码相位测量方法,得到更高精度的码相位测量值,从而得到更高精度的码伪距测量结果,并通过实际的GNSS的信号验证了本方法的有效性。

  • 基于CAPS、BDS和GPS的组合卫星定位精度分析

    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: 随着GPS、GLONASS、Galileo和BDS等全球卫星定位系统的建设和完善,同时采用两个或两个以上定位系统信号进行多系统组合定位成为导航领域研究的热点。相比传统的单系统定位,多系统组合具有更好的定位、测速、授时性能以及更强的环境适应性。通过CAPS、BDS和GPS三个系统的静态单点联合定位解算,实现了转发式定位系统与直发式定位系统的联合定位,验证了中国区域定位系统参与多系统GNSS定位的可行性,并分析了组合定位的性能与定位精度。分析表明,中国区域定位系统参与多系统联合定位解算是完全可行的,单点定位精度优于3m,且还有提高的空间。中国区域定位系统的加入,丰富了GNSS系统的选择,对提高GNSS联合定位的多样性、改善联合定位性能具有研究意义及应用价值。