分类: 天文学 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 针对低轨空间变光目标星像形态变化频繁且运动速度快,跟踪目标时很难准确捕获目标 位置信息这一难点,提出卡尔曼滤波与 Camshift 相结合的目标跟踪方法。根据目标的难捕获特 性,引入卡尔曼滤波外推对目标进行位置预测,用改进的 Camshift 跟踪目标,即基于灰度图像 单通道的白色提取的目标跟踪方法,实现低轨变光目标稳健跟踪和提高目标捕获率; 当目标与恒 星瞬间相互遮挡时,用改进的遮挡目标预判方法进行位置预测,同时用卡尔曼滤波的预测位置代 替 Camshift 计算出的目标位置,作为观测位置去更新卡尔曼滤波,实现遮挡目标稳健跟踪和提 高目标捕获率。实验结果表明:跟踪目标的可变波门根据目标大小自适应调整,不仅可以实现中 高轨目标稳定跟踪,而且对低轨变光目标具有稳健跟踪效果。当目标与恒星瞬间相互遮挡时能 稳健跟踪目标,提高跟踪数据的有用率。该方法程序运行速率快,灵敏度高,适用性强,实时性 好,具有很好的使用价值和广泛应用前景。
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: 针对空间目标与恒星的近距离强干扰和瞬间遮挡干扰,不易精确捕获目标位置。提出用卡尔曼滤波预测目标位置并跟踪目标,跟踪波门用改进自适应的可变波门。同时设计新的强干扰和瞬间遮挡目标的预判和跟踪方法,当预判到此类目标时,将卡尔曼滤波的预测值作为观测值跟踪目标,并用目标预测质心对波门质心进行限定修正,从而捕获有用的观测数据。实验发现,该方法能稳健跟踪强干扰和瞬间遮挡目标,提升空间目标的跟踪精度,降低数据错误率,提高数据质量,为捕获轨道位置提供更多更有用的数据。该方法程序运行速率快,具有一定的适用性和科学价值。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-01-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 本文基于Python设计和实现自动测光程序。首先扫描文件名实现文件分类;然后进行数据检查、预处理与孔径测光,并保存测光数据;最终由观测者指定目标星与比较星,程序从测光结果中提取相应星等与观测时间等数据,获得基于较差测光法的光变曲线。为解决数据提取中星图匹配问题,提出自动追踪移动目标的基于向量特征星图匹配算法,能自动匹配偏移较大的星图,并跟踪不断移动的小行星。使用本程序分别处理双星和小行星观测数据,并与IRAF(Image Reducation and Analysis Facility)测光结果比较,测光结果最大偏差分别为0.04mag和0.043mag,标准偏差分别为0.005mag和0.007mag。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-06-28 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 为提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度,文章首先仿真了库德光路中主光轴、方位轴、高度轴、消旋轴不同心时在库德焦面上引入的跟踪误差,分析了库德焦面指向跟踪误差的复杂性,这一问题无法用夜天文望远镜卡焦指向模型解决。然后文章提出了一种基于机器学习的支持向量回归方法来构建太阳望远镜库德焦面的指向跟踪模型,并在NVST望远镜进行了实测建模和实验论证。实验结果表明:在模型改正之前,NVST在库德焦面的指向误差最大值是650.55角秒、RMS是115.88角秒,30分钟跟踪误差是6.46角秒;模型改正之后,指向误差最大值是25.02角秒、RMS值是3.98角秒,30分钟跟踪误差是1.10角秒。由此可见,基于机器学习的支持向量回归建模方法能有效提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-05-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 为提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度,文章首先仿真了库德光路中主光轴、方位轴、高度轴、消旋轴不同心时在库德焦面上引入的跟踪误差,分析了库德焦面指向跟踪误差的复杂性,这一问题无法用夜天文望远镜卡焦指向模型解决。然后文章提出了一种基于机器学习的支持向量回归方法来构建太阳望远镜库德焦面的指向跟踪模型,并在NVST望远镜进行了实测建模和实验论证。实验结果表明:在模型改正之前,NVST在库德焦面的指向误差最大值是650.55角秒、RMS是115.88角秒,30分钟跟踪误差是6.46角秒;模型改正之后,指向误差最大值是25.02角秒、RMS值是3.98角秒,30分钟跟踪误差是1.10角秒。由此可见,基于机器学习的支持向量回归建模方法能有效提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度。
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。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-09-03 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 半高宽法和像运动法是估算大气视宁度的常用方法。这两种方法的估算精度都会受到望远镜跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。提高视宁度估算精度在高分辨成像、选址、台站视宁度监测等领域有重要意义。对于半高宽法,用二维高斯函数拟合长曝光点源单星星像并选取合适方向的半高宽估算视宁度,与谱比法对照发现可以有效改善跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。对于像运动法,用主成分分析方法找到一系列斑点图重心位置在合适方向上投影的方差,以此估算视宁度,与谱比法对照发现可以有效改善跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-12-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 太阳活动区是各类太阳活动的主要能量来源,剧烈的太阳活动会直接影响人类的生存环境,因此准确地检测与跟踪太阳活动区对监控和预报空间天气非常重要。本文基于深度学习框架的YOLOv3-spp和DeepSort提出了一种太阳活动区检测和跟踪方法(Active Regions Detection and Tracking Method, ARDTM),该方法较好地解决了传统图像处理方法易将一个太阳活动区误检测为多个,或者多个太阳活动区误检测为一个活动区的问题;及时捕获到新产生的太阳活动区和终止跟踪消失的太阳活动区,有效地提高了太阳活动区的跟踪准确率。实验结果表明该方法可以较好地检测和跟踪不同望远镜、不同时间间隔序列图像中的太阳活动区。
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: 由于1 m太阳望远镜主体、光电导行及终端仪器消旋平台等的结构特点,即使光电导行系统闭环后,望远镜长时间跟踪精度仍然较低。为了解决这一问题,首先根据望远镜的结构特点分析了跟踪误差随时间变化的原因,然后通过理论和实测分析了误差的变化特点,研究了如何通过相关算法检测望远镜折轴焦点F3焦面的高分辨率成像观测系统中的图像移动量,并平滑高频分量,分离出低频分量以反馈给望远镜定位跟踪系统,进一步提高望远镜的长时间跟踪精度。最后进行了高分辨率成像观测系统中Ti0通道闭环跟踪实验,实验表明,在4小时的闭环跟踪时间内,跟踪误差的均方根值为0. 52",表明通过折轴焦点F3成像观测系统中的图像移动量对望远镜实行闭环跟踪能够提高望远镜的长时间跟踪精度。
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: 考虑望远镜存在跟踪随机抖动及大气湍流引起的光斑抖动等因素,推导出新的激光测距方程。采用数值模拟的计算方法,研究分析激光发散角、望远镜跟踪随机抖动和大气湍流引起的光斑抖动对回波强度的影响,得出望远镜跟踪抖动及激光发散角是影响测距系统性能的重要因素。