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： 大型结构健康监测系统中，温度测点故障会造成安全隐患。基于FAST工程主动反射面健康监测系统，提取并分析了9个测点数据间的线性相关性，将候选变量分组并选择最优回归子集，建立多元线性回归模型，融合正常测点数据对故障测点进行估测。针对变量间多重共线性问题进一步应用了岭回归法，选定岭参数为6。使用F检验与拟合度检验了模型显著性和有效性，使用不同时日数据验证了模型的估测精度。结果证明，多元线性回归模型比单变量具有更高的拟合度与精度，均方根误差为0.475℃，岭回归法稳定性更高，均方根误差仅为0.435℃。
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： 2018-05-28 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 极低频( )是现代天文观测一个十分重要的频段，通过极低频探测可以开展太阳爆发、恒星形成、星系演化、宇宙早期状态等重要研究。但是对于频率低于10~20MHz的信号而言，由于地球电离层的反射或严重失真影响，以及地球上存在着低频无线电干扰源，无法对该频率范围内的信号进行探测研究。月亮背面是开展低频射电观测的一个独特的平台，相比于地球来说是一个得天独厚的理想环境。对具有代表性的极低频射电望远镜进行了调研，就极低频天文观测的科学意义、发展现状和相关技术做一个回顾性总结。在可预见的未来几年，我国嫦娥4号搭载的极低频射电频谱仪将是世界上最重要的低频观测设备之一，本文也对该设备进行了初步介绍。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-05-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 卫星导航系统定位精度受伪距测量误差、大气时延误差、卫星原子钟钟差及卫星轨道误差等多方面因素综合影响。传统通常采用基于精度因子与用户等效伪距误差的方法对定位误差进行评估，但在其精度表征公式推导过程中需对测量方程组系数矩阵H及用户等效伪距误差误差分布做若干假设条件，因此它实际上是一个近似评估公式。此外，各类误差源中的卫星轨道误差属于三维误差，需经过坐标转换，并利用经验参数模型才能换算至用户等效伪距误差。为此，提出采用矩阵摄动数学理论研究卫星轨道误差对定位方程组解的影响，利用谱范数条件数对方程组形态进行刻画。仿真结果表明，方法能够直接反映卫星轨道误差对定位精度的影响，无需进行轨道坐标及用户等效伪距误差换算，能够更加直接和准确地评估卫星轨道误差对定位解精度的影响。
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： 介绍了明安图射电频谱日像仪高频阵模拟接收机总体设计方案和研制情况，详细说明所采用的光传输、温控、滤波、LTCC等技术以及针对射电日像仪阵列特别采取的可靠性保证措施。经过全面的系统指标测试和幅、相稳定性温度环境测试，结果表明模拟接收机系统的性能、功能和稳定性等指标满足总系统的设计要求。
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： 嫦娥二号卫星作为我国第2颗成功发射的月球探测器，搭载的CCD立体相机在轨运行期间获得覆盖全月的7m分辨率图像，给月球科学家提供了重要的研究基拙数据。开展了对CCD立体相机图像质量情况的全面分析，为后续数据处理算法的选择、图像数据判读和科学数据应用等提供参考。从图像客观评价角度出发，得出嫦娥二号图像与现有国外同分辨率数据的图像质量相当。重点分析了需要注意的几个质量问题，如嫦娥二号图像存在明显的地域特征，图像压缩使质量受损，存在一定的条带噪声，相邻轨道间图像定位偏差大等，这些质量问题在后续图像处理中需重点关注
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： 利用GOES和SDO卫星监测的太阳软X射线耀斑的数据，发现在21 ~24太阳活动周期间，第1个X级耀斑与第1个高纬黑子都出现在同一半球。与高纬黑子表征的太阳活动南北半球的不对称性一样，一个太阳活动周第1个X级耀斑的出现，很可能预示着首先出现X级耀斑的半球，其太阳活动将比另一半球更剧烈。
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： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 中国明安图超宽频谱射电日像仪(Mingantu Ultrawide Spectral Radioheliograph ,MUSER)进入实际观测后，每3 ms产生一帧100 kB左右的数据，每天的原始观测数据约3. 5 TB。由于射电日像仪的原始数据采用自定义格式，为了后续数据分析和共享的需要，有必要根据数据存储需求把这些原始数据转换成天文常用的文件格式。在前期工作中已经实现了原始数据格式到UVFITS文件的转换，在此基拙上研究了基于MPI的集群并行环境下UVFITS合成系统性能优化。通过实验验证，在改进后的并行环境下，UVFITS合成系统的性能达到了需求的2. 5倍，可以有效处理当前及未来一定时间内射电日像仪的海量观测数据。同时，改进后的系统具有良好的横向扩展能力，能够为相关项目的数据处理提供借鉴和参考。
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： 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 数据融合的目的是合并或者综合多个数据集，成为一个完整的性能更好的数据集。基于广义延拓插值外推法提出建立两组或两组以上方程解集和数据序列融合优化的数学模型，称之为广义融合法，此方法能充分发挥数据和量测资源的潜力，运用创新的集成和互校算法，解决数据融合面临的难题。介绍了广义融合数学模型的建立和求解方法的主要步骤;对模型中权值的分配原则做了分析;最后应用于卫星导航数据处理领域。实验证明该方法实用性好，数据平稳性好，外推稳定度高，有望成为一种新的解决数据融合问题的普适求解方法。
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： 利用组成星座的小卫星，分别携带分离的子望远镜和合光成像望远镜，构成Fizeau型光学综合孔径干涉系统，实现高分辨率的面源目标成像是当前的研究热点之一。这种光干涉成像系统，由于稀疏度较大，UV覆盖不全，即空间频率采样不连续，表现为系统光学传递函数有零值存在。要克服UV覆盖不全的影响，获得等效的大孔径望远镜成像效果，需要改变子孔径的空间排布，获得不同基线条件下的图像，进行空间频率信息的提取和合成，最后采用逆滤波的方法达到提高图像质量的目的。在分析单子孔径传递函数与系统传递函数关系的基拙上，优化子孔径的排布方式，采用不同的频域滤波器将不同基线获得的图像中信噪比高的频率区域提取出来进行合成，再变换到空域并进行逆滤波处理，得到改善的合成图像。仿真结果显示，当得到的干涉图信噪比较低时，该方法可以有效地提高合成图像的质量。
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： 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide SpEctral Radioheliograph, MUSER)是新一代具有高时间、高空间、高频率分辨率的太阳专用射电望远镜，采用综合孔径原理成像，所以幅度和相位是决定最后成图质量的关键因素。天线的相位方向图会影响日像仪输出的幅度和相位，根据日像仪的馈源设计和综合孔径原理，针对明安图射电频谱日像仪天线数目多，且为户外环境，根据天文观测须经常测试天线性能的特点，给出了基于相关结果测量日像仪天线相位方向图的方法，该方法可以直接通过日像仪的相关输出结果高效准确地得到天线的相位方向图。对MUSER-I天线的相位方向图进行了测量和分析，同时分析了天线相位方向图对日像仪成像的影响，为得到高质量的太阳图像提供了参考和保障。
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： 从20世纪开始月球探测成为人类太空探测的重要内容，月球探测的手段越来越多样化，探测的分辨率越来越高，探测的区域也逐渐由全月转变为局部。月球的南北极区由于特殊的地理条件存在大面积的永久阴影区，因此一直以来备受国内外学者的重视。介绍了目前国内外对月球极区探测在光学影像、数字高程、水冰以及亮度温度等方面取得的重要科学成果，并且介绍了探测设备的参数，为我国正在开展的月球探测提供参考和建议。
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： 地基广角相机阵是中法合作空间多波段变源监视器天文卫星的地基观测设备，Mini-GWAC是其预研和补充项目。针对Mini-GWAC望远镜阵列，从故障诊断方法、技术设计方案和故障诊断研究平台等方面展开，详细叙述了故障诊断系统的研究及设计过程。该系统基于Mini-GWAC望远镜平台，采用专家系统理论和故障树分析相结合的方法开展故障诊断专家系统的研究。研究成果对提高望远镜的可靠性，降低维护成本，提高观测效率有重要意义，同时为实现在其他望远镜上的应用增加技术积累。
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： 为应对我国的宽视场地基广角相机阵在大数据管理和实时处理上带来的挑战，提出一种基于列存储数据库MonetDB的时序数据处理与管理系统设计方案。本方案充分利用MonetDB兼具数据处理和管理于一体的数据库平台特点，通过将交又认证等核心数据处理算法内嵌于数据库中，从而实现将“计算带到数据中”的设计理念。同时，对本方案开展了多项关键技术的研究与测试:TPC-H基准性能测试;大数据加载能力测试及优化研究;基于MonetDB的Zone算法实现与测试;可定制函数开发功能的测试。初步的预研结果表明，列存储切实可行，同时对本设计方案作详细的介绍。提出的基于列存储MonetDB数据库设计的海量星表数据处理应用方案，是高效的数据处理与管理为一体的天文数据库解决方案。
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： 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： 交流伺服系统在工业控制领域得到了广泛应用，但在天文领域的应用仍处于初级阶段。以中法合作天文卫星(Space multi-band Variable Object Monitor, SVOM)的地面观测设备地基广角相机阵(Ground-based Wide-Angle Camera, GWAC)为研究平台，研究了交流伺服系统应用于望远镜转台控制的可行性。测试了望远镜的跟踪速度控制精度、赤经跟踪精度、最大角速度、最大角加速度、重复指向精度等关键技术指标。测试结果表明，和步进电机系统相比，交流伺服系统在低速控制上具有同样高的精度。在高速控制领域，其调速范围更宽，速度调节更快，运行更平稳，具有明显的优势。另外，还具有低噪声、大转矩、高性价比等优点。实验中还测定了交流伺服系统对Apogee CCD U9000、的干扰，结果表明，交流伺服系统对CCD的干扰很小，在可接受的范围内。总之，交流伺服系统完全可用于中小型天文望远镜的转台控制，特别适用于快速转动和指向的系统。
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