• 一种基于全天相机组网的区域火监测网的实现和应用

    分类: 天文学 提交时间: 2023-10-07 合作期刊: 《天文学报》

    摘要: 流星监测网是小尺寸近地小天体撞击监测、判断陨石落点的主要工具. 提出了一种基于多站布局的全天视频相机组网监测系统, 并在江苏及周边构建了一个区域级原型系统, 实现了火流星监测组网控制、视频数据采集、数据处理及流星体定轨的完整流程. 通过1\;yr的实测运行表明, 该系统可观测流星极限视星等为$-1.0$等, 可以实现绝对星等$-2.5$等流星的完备检测; 根据监测数据得到火流星通量为$2.68\!\times\!10^{-7}$\;km$^{-2}$\,$\cdot$\,h$^{-1}$; 群流星和偶发流星占比分别为46\%和54\%, 偶发流星中类小行星轨道和类彗星轨道比例分别为27.1\%和72.9\%. 统计结果与国际主要流星监测网相接近, 验证了监测网系统在实际组网使用中的监测能力.

  • 面向GWAC系统的候选体识别算法

    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: GWAC 的超大视场每天可观测到数百个流星体,识别这些流星体可为流星的科学研究提供重要的科学数据。文章针对 GWAC 这一类超大视场测光巡天系统在流星识别时,遇到的不能有效区分流星与其他移动目标的挑战,设计和实现了一个流星候选体识别算法,该算法主要包含流星轨迹识别和光变曲线形态分析两个部分。识别算法对 Mini-GWAC 约两个月的图像进行处理,提取 10.9 万个移动目标轨迹,其中 90%以上属于非流星目标。分析午夜时间段内流星目标高斯拟合曲线的 α α 参数,发现大部分单峰流星目标的光变曲线波峰随图像像素位置呈慢速变化趋势。综合流星的单帧特性、光变曲线的单峰结构特征和光变曲线的慢速变化特性进行过滤,最终得到 4.1%的高精度流星候选体。经过人工检查确认,4.1%的流星候选体中有 85%~87.3%的目标符合流星的形态及亮度特征。

  • 基于嵌入式人工智能设备的光学监测系统

    分类: 天文学 提交时间: 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》

    摘要: 流星光学监测网是定位陨石和观测火流星的基础科研设施. 流星光学监测系统利用光学相机高速采集天空图像, 使用嵌入式系统实时处理数据, 能够快速识别流星并获取流星位置和陨石落点信息, 是构成流星监测网的关键仪器. 为提高流星光学监测系统获取信息的实时性及准确性, 提出了一种基于嵌入式人工智能设备的流星光学监测系统. 该系统由软件及硬件部分组成: 硬件部分包括观测设备(商用高空抛物摄像头)以及数据处理设备(嵌入式人工智能设备); 软件部分运行于数据处理设备内, 主要包括控制界面模块、流星监测模块、数据管理模块. 实际工作时, 摄像头采集天空视频信息, 流星监测模块从视频流中实时监测流星并存储包含流星视频的数据, 数据管理模块将流星位置信息实时传回数据中心用于预警. 观测结束后, 将原始观测数据同步至数据中心用于后续科学研究. 在整个系统中, 流星监测模块决定了整个监测系统的实时性及准确性. 该系统采用嵌入式人工智能设备与人工智能算法结合的方法构建流星监测模块. 通过使用实测数据对搭载监测模块性能进行测试, 结果表明: 流星监测模块能够达到0.28\%的低误检率以及100\%的召回率, 且数据处理速度达到了Mobilenetv2的8倍. 进一步将包含监测模块的整个流星光学监测系统部署于太原理工大学-张壁古堡远程天文台, 通过实测表明流星光学监测系统实用中能达到100\%的召回率和较低的误检率.

  • 中国廊坊(39°N,117°E)中间层和低热层大气平均风的观测和模拟

    分类: 地球科学 >> 空间物理学 提交时间: 2017-01-22

    摘要: 利用中国廊坊站(39°N,117°E)流星雷达在2012年4月1日至2013年3月31日期间的水平风场观测数据,分析了廊坊上空中间层和低热层(MLT,80-100 km)大气平均纬向风、经向风的变化规律,结果表明平均纬向风和经向风都表现出明显的季节变化。平均纬向风在冬季MLT盛行西风,极大值位于中间层,随高度增加西风减弱;夏季中间层为东风,低热层则为强西风,风向转换高度位于~82km;春、秋季为东季节和夏季特征转换的阶段。平均经向风在冬季以南风为主,在夏季盛行北风。平均纬向风和经向风在春、秋两季主要表现为过渡阶段。流星雷达观测结果与WACCM4模式和HWM93模式模拟的气候变化特点基本一致。WACCM4模式风场偏大,而HWM93模式风场偏小。