分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳高能活动爆发与活动区内的电流结构有着密切的联系，安培（Ampere）定律j_z=〖1/μ_0 (∇×B)〗_z是测量活动区内视向电流密度的理论基础。由于实测的矢量磁场中不可避免地存在随机噪声，因此，应用安培定律的不同形式计算的电流密度存在显著的差异。为了比较不同形式计算结果的差异并从中探索一种实用的电流计算方法，基于太阳动力学天文台(Solar Dynamic Observatory,SDO)/HMI(Helioseismic and Magnetic Imager)在2011年2月15日测量的活动区AR11158的矢量磁图，运用安培定律的微分算法和积分算法分别计算了活动区内视向电流密度的分布图。结果显示，微分算法获得的视向电流密度j_z分布图受随机噪声的影响要远比积分算法获得的结果大，电流分布图中的电流结构没有积分算法获得的结果清晰。另外，在扩大积分环路半径的情况下，所计算的电流分布图里的噪声信号快速降低，从而使计算的视向电流分布图中的电流结构更清晰。但是当继续扩大积分环路半径时，在获得清晰电流分布图的同时，电流分布图的部分精细结构也随之失真。该研究结果论证了适当扩大积分环路计算视向电流分布图可以降低计算结果受随机噪声的影响，从而获得清晰真实的视向电流分布图，但是积分路径的半径过大在消除噪声影响的同时会丢失电流分布中的一些精细结构。因此在实际计算电流的过程中，应该利用高分辨率的矢量磁图，选定合适的积分路径运用安培定律的积分算法来计算活动区的视向电流，从而帮助我们探索耀斑爆发与活动区内电流结构的关系。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 目前太阳高分辨图像重建往往采用斑点干涉术和斑点掩模法重建目标的模和相位，由于分组分块数据量大，算法复杂等因素，难以满足实时重建的要求。为了能缓解数据处理的压力，在现有在单组分块数据CPU/GPU混合计算方法的基础上，提出通过多进程将多组分块数据分配到GPU上同时并行处理的方法。实验表明，基于多进程并行加速方法可提高CPU和GPU资源利用效率，使GPU能同时处理多组分块数据，可显著提升图像分块处理的速度，加速比达4.7左右，相关研究可为天文数据并行化处理提供借鉴参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 随着巡天观测计划的进行，传统数据库技术无法满足海量天文数据的存储以及检索性能的需求。本文针对海量天文数据存储以及锥形检索时的高并发、高性能问题，采用数据库中间件技术，当海量数据到达传统数据库存储的阈值时，能够通过中间件技术以分库分表的形式存储到数据库集群中，充分整合关系性数据库和分布式技术的优点。在本文中，利用MySQL数据库集成DIF插件，在分布式数据库中建立伪球面索引，能够满足海量天文数据中锥形索引需求。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 全天相机云图是天文界监测云量的重要手段，但没有确定的云量计算指标。因此本文提出了一种新的云量测量量化指标——云分布密度，并基于该指标建立全天相机云图自动分类系统。首先，对云图进行去噪，利用Otsu算法分割云区域；然后对去除背景的云区域图像使用本文提出的云分布密度计算云量；最后使用四种传统的分类器（支持向量机，K最近邻，决策树和随机森林）根据计算数值进行自动分类并评估各分类器的性能。结果表明，本文提出的云分布密度可作为评判全天相机云图云量的数值指标；基于云分布密度建立的云图自动分类系统实现了较高的识别准确率，其中随机森林法得到了最好的分类效果——各类云图的识别准确率均达到95%以上。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文利用最大熵谱估计的方法研究了风云二号 D 星≥2.0MeV 的高能电子通量的周期特性，该算法以自相关（AR）模型为基础，通过对最大熵谱功率谱的分析，推测出风云二号 D 星高能电子通量存在 13.87d 和 27.8d 的周期。根据 FPE、AIC 准则确定最佳阶数进而计算AR 模型参数，并将Levinson-Durbin、Burg 算法与最大熵谱估计法进行了比较，发现最大熵谱估计法在周期特性研究上存在优势。这一结果对研究地球同步轨道高能电子空间分布、预报高能电子增强事件和预警深层充电事件至关重要。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 选用非滑动式Lagrange插值法和滑动式Lagrange插值法对北斗卫星导航系统（Beidou Satellite Navigation Syetem, BDS）精密星历进行插值，通过大量实验对BDS卫星的插值精度与两种方法及插值阶次的关系进行研究。实验结果表明：（1）分别采用非滑动式和滑动式Lagrange插值时，MEO卫星和IGSO卫星的插值误差随阶次增加近似呈“U”形和“L”形分布，GEO卫星的插值误差随阶次增加表现出逐渐增大和近似平稳的形式；（2）当插值阶次较低时，两种方法的插值误差均会出现一定的规律性，但GEO卫星插值误差的规律性弱于MEO卫星和IGSO卫星；（3）各颗卫星采用两种方法的最优插值阶次相差均在1以内，且最佳插值阶次下，滑动式Lagrange插值精度较非滑动式可提高11.96%~44.01%，GEO卫星插值精度优于MEO卫星和IGSO卫星。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 新疆天文台南山基地26米望远镜的接收机使用氦气压缩机制冷，压缩机需要定期维护，氦气管在使用过程中会因为磨损而漏气，压缩机的运行状况影响到26米望远镜的正常观测。针对压缩机压力监控的实际需求，设计开发了一套压缩机压力监控系统，可以实现压缩机压力的记录、实时监控、实时报警、通过邮件发送报警信息及压缩机压力日报表、查询压缩机的历史工作记录、处理压缩机报警信息等功能。介绍了软件系统的框架、软件流程、数据处理原理、实现思想、模块功能、软件界面。系统具有报警迅速、查询功能强大、界面简洁友好、扩展性强等优点，能够满足当前及未来应用的需求。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 目前利用实验装置产生的原子数据来分析天体X射线观测光谱是一个全新的研究方法，在解决天文观测难题方面取得了很大的进展。为测量高电荷铁离子的高分辨率软X射线光谱，在国家天文台EBIS-A平台上设计并搭建了一个超高真空平场光谱仪。该谱仪在单缝模式下，使用1200槽/mm变间距的衍射光栅，其测量波长范围为11.5-19.8nm。针对谱仪的测量结果，首先对可能测量到的辐射进行理论的预测。根据电子束离子阱的工作原理，基于Chianti数据库对Heidelberg-EBIT极紫外光谱数据（11.5-14.5nm波段）进行分析，首先建立线性回归模型来校准由实验系统引起的线强度峰值位置的偏移，然后通过碰撞辐射模型模拟的不同离化态铁离子的软X射线光谱确定了实验测量中Fe VIII、Fe XIX-XXIII的线辐射，并较好的呈现观测谱。此外，在13.2925±0.10178nm处发现了相对Fe XXIII跃迁线强度较弱的Fe XIX和Fe XX的混合线，而观测到的光谱没有分辨出这些弱线。因此，接下来的实验测量可以参考这一预测结果来检验谱仪的性能。
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