分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 双折射滤光器是太阳观测中的重要设备，其中的双折射晶体的折射率对温度变化非常敏感，光学设计要求滤光器温度控制系统的稳定精度达到0.01℃以内，才能保证滤光器精确稳定地工作。太阳望远镜中双折射滤光器构型复杂，使用环境恶劣，其高精度温控一直是国际公认的核心技术。针对全日面太阳望远镜滤光器的温控问题，设计了基于积分分离PI加前馈的复合温控系统，实现了对滤光器的高精度恒温控制。系统使用24位AD实现高精度温度采集，采用数字滤波算法提高测温精确度；积分分离PI结合环境温度作为参数的前馈控制的复合控制方法，输出PWM控制策略，实现对滤光器高精度温控。相比原有的滤光器温控系统，本系统在保持原有温控精度的前提下，大大简化了系统设计。结果表明：当设定温度为42.216℃时，在实验室中，温控精度达到±0.001℃；该温控系统已经在怀柔观测基地投入使用，最大温度波动0.0075℃，控制效果准确稳定，获得大量高质量科学数据。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 空间VLBI是未来重要的发展方向，但其观测系统和轨道等不稳定因素会导致VLBI相关处理机所需的预报时延模型与实际时延相差较大，在这种情况下很难获得干涉条纹。本文提出了基于多重网格的射电源条纹搜索算法，可以在不使用时延模型的情况下，使相关处理机在较大范围内从原始数据中自动完成搜索干涉条纹。利用滑动窗口技术提高搜索范围，多重网格技术提高搜索效率。实测数据表明，该算法在能够不依赖先验预报时延模型的情况下成功获得VLBI射电源干涉条纹。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 分子谱线可以在射电频谱上显现，但是采用离散数字功率谱分析算法会引入离散误差，难以获得分子谱线准确的频谱信息。针对射电频谱上离散数字功率谱分析中带来的频率偏移问题进行比值校正法研究和处理。该方法是频谱矫正方法的一种，特点在于算法简单，方便快捷。利用射频信号相同、分辨率不同和不同射频信号、不同分辨率情况下，归一化频率偏移量的变化确定该方法的校正效果，最终实现了射频为80.0MHz，141.8MHz和270.8MHz的频谱校正，提高了相应的频谱分辨率可达7.5Hz/channel。通过实验结果对比，确定了测试系统的最佳频率分辨率为50Hz/Channel或200Hz/channel。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 星载氢原子钟具有频率稳定度高、频率漂移率低的优点，在卫星导航定位和频率计量中得到了广泛应用。星载氢原子钟的腔泡系统用于实现氢原子的量子跃迁及其信号采集，原子跃迁信号幅度直接决定了系统信噪比，进而影响整机性能指标，所以腔泡系统是星载氢原子钟的核心组件。目前,星载氢原子钟腔泡系统主要采用直螺线管来产生原子跃迁所需的C场。由于星载氢原子钟物理部分的结构限制，直螺线管的磁场均匀度有进一步提高的空间。探讨使用多段线圈代替直螺线管用于产生C场的可行性。首先对多段线圈产生的磁场进行理论分析计算，同时使用ANSYS电磁场仿真软件对多段线圈的各项参数进行仿真和优化，包括各段长度、段数、间距以及匝数、内径和总长度等。然后优选磁场均匀度较好的线圈配置参数，可将C场的非均匀度由直螺线管约10%降低到多段线圈约1%。根据仿真优化结果建立了试验九段线圈，对比测试了原子跃迁信号增益，同时结合电路部分进行了闭环测试，对频率稳定度指标进行了对比。实验结果表明,原子跃迁信号可有效提升，阿伦方差在中短稳(1S-1000S)能表现更好。此项工作为星载氢原子钟整机性能指标的进一步提升打下了基础。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，LAMOST，又叫郭守镜望远镜）巡天项目提供了海量恒星光谱数据，DR5数据集中包含大量A型星谱线指数和有效温度的信息。机器学习算法例如可以发掘数据底层相互关系的神经网络模型广泛运用于多个学科。通过使用DR5数据集中的A型星19种谱线指数和有效温度数据，通过主成分分析法，给出了每种谱线指数占整个数据信息的百分比，并以此为基础，选取与有效温度关系最紧密的12种谱线指数数据，利用有效温度误差小于100K的数据训练得到有效温度的神经网络回归模型。模型在测试数据集上整体表现较好，程序给出的决定系数R^2为0.904，平均绝对误差为58.38K。对比相关研究的模型，测量准确度有了明显提升。此外，通过建立模型，对有效温度误差大于100K的原始数据重新进行测量，得到的有效温度数据绝对误差的平均值有了明显下降；同时 DR5数据集中A5型恒星数据缺少有效温度参数，通过模型的测量，对这一部分数据进行了补充，提供了一定程度的参考意义。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文利用公开数据研究了PSR J1906+0746的主脉冲和中间脉冲的辐射特征。通过对各段时期的平均脉冲轮廓进行高斯拟合，得到了对应的10%峰值脉冲宽度和峰值流量密度，进而研究了其与碰撞角之间的关系。结果表明主脉冲辐射束的主要可见部分可由一束有确定磁经度角范围的磁流管产生，而中间脉冲则来自于环绕磁轴的磁力线上的辐射。现有的扇形束模型可以较好的解释主脉冲的特征，但难以解释中间脉冲的辐射特征。中间脉冲的特征要求改进扇形束模型，在假设磁轴四周的磁力线均有辐射的情况下，通过合理选择模型参数来模拟观测到的条形辐射束。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对月球以及更远天体或者空间环境的探测是人类航天活动的重要方向。开展月球和深空探测任务有利于研究太阳系起源、演化与现状，以及生命起源与演变等重大科学问题，有利于催生基础性、前瞻性的学科与技术。相比光学等探测方法，雷达具有强穿透性、极化特性以及不受光照限制等优势，是探测天体特性的有效手段之一，在人类的月球和深空探测任务中发挥了重要作用。电磁波能够穿透几米到几千米的次表层，可用于探测月球和深空目标的表层介电常数、次表层结构、电离层及水冰等。按照探测方式的不同，表层穿透雷达探测主要包括地基雷达、环绕器雷达及巡视器雷达三种方式。针对不同的科学目标，不同的探测方式具有各自的优势和不足。本文回顾了表层穿透雷达在月球、火星以及小行星等探测中的科学应用，总结了已经投入使用的以及计划中的各种雷达科学载荷的探测任务、参数设计、工作原理和探测结果，展望了在未来利用表层穿透雷达进行月球和深空探测的发展趋势。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对AIMS太阳望远镜地平式机架在跟踪目标时像场旋转的现象，研究了像旋对稳像系统校正精度的影响。首先理论分析了互相关因子算法和绝对差分算法在不同湍流强度及不同探测窗口大小时由像旋引起的计算误差。随后在光学分析软件ASAP中建立了包含装配误差的AIMS望远镜系统动态光学模型，统计了折轴系统装配误差在望远镜实时跟踪太阳运动时引起的像场平移及旋转。其中图像在半小时内的最大平移约为0.3mm，最大像旋约为200″。 结果表明，在现有的误差分配情况下，装配误差引起的像旋对稳像精度的影响很小，而为了获得较高的稳像精度，互相关因子算法是首选的稳像算法，且在硬件处理速度允许的情况下，应该选择128×128像素的探测窗口。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对新疆奇台110m全向可动射电望远镜(Qi Tai Radio Telescope，QTT)台址电磁环境监测系统，开发监测及数据处理软件，实现电磁环境自动化监测与高效数据处理，具有重要的工程意义。本文依据电磁环境监测系统测量需求，分析了软件开发的主要功能及关键技术问题，设计了基于HDF5数据格式的数据存储流程，采用多仪器并行控制及多线程并行处理技术，基于Microsoft Visual Studio开发平台，实现自动化电磁环境监测与高效数据处理软件的开发，并应用于QTT台址电磁环境监测系统。
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