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太阳望远镜采用圆顶移开并远离望远镜的敞开式观测模式，使得望远镜跟踪系统受风的影响较大，表现为观测时图像随风出现较大幅度的低频抖动。为解决这一问题，首先根据望远镜现有的光学系统和风载影响下焦面图像抖动的特点，在氧化钦高分辨率成像通道中设计了基于二维摆镜的图像稳定系统。然后根据二维摆镜系统的实测特性，建立系统的传递函数，设计控制器。深入的数值模拟分析和实验表明，在五到六级风作用的情况下，摆镜图像稳定系统工作在25 Hz就能将1 m太阳望远镜焦面图像抖动的均方根值控制在0. 5”以内，表明二维摆镜的图像稳定系统可以稳定望远镜由随机风载引起的图像抖动
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： 针对中性大气的物理属性以及大气折射对射电望远镜指向的影响进行了模型分析和计算，以改进型的“三段式”标准指向改正模型为基拙，着重研究了由大气折射造成高阶指向误差的改正方案，目的是不断提高射电望远镜的指向精度，尤其针对大口径、高分辨率的射电望远镜。在此模型的基拙上，模拟南山观测基地的气候特征，给出合理的计算结果。通过分析和评估这些结果与射电望远镜指向精度的要求，为将来大口径射电望远镜的指向修正提供参考
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： 观测中发现星系中心超大质量黑洞的质量与星系核球速度弥散或星系核球质量之间存在紧致关系。一般认为这类关系是由活动星系核反馈造成的，但是活动星系核反馈过程的微观物理实现并不清楚。甚至活动星系核反馈的提出者(Silk )也对其有效性提出质疑。利用星系的观测数据重新考虑了活动星系核的反馈过程，检验了活动星系核反馈的有效性。收集了一个包括29个星系的样本，通过样本星系的观测数据对它们的势场和由动量反馈而致的气体壳层在势场中的运动做了更准确的研究，发现绝大多数星系的动量反馈是有效的。
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： With long-term hard X-ray monitoring，observations on high mass X-ray binary GX 301-2 from 2003一2011 performed by INTEGRAL/IBIS，we first systematically studied its spectral properties in different accreting luminosities and orbital phases. The cyclotron resonant scattering feature(CRSF) at energies from 35一47 keV was detected in the hard X-ray spectra，suggesting the magnetic field of Sx10}Z Gs. The variations of the CRSF show no relation to the X-ray luminosity while the line centroid energy of the CRSF has a positive correlation to the photon index and spectral cutoff energy，and there also exists a weak correlation between the absorption depth and cutoff energy. These relations support the idea that the spectral cutoff in accreting X-ray pulsars is strongly affected by the cyclotron resonant scattering. The correlation between the ratio of the line width to the centroid energy and absorption depth implies a tall cylindrical accreting column on the surface of the neutron star in GX 301-2. The explanation of the long spin period in GX 301-2 requires a strong surface magnetic field at least higher than 2x 1014 Gs which is contradict with the measured value based on the cyclotron line energy. The line-forming region with a height at least larger than two neutron star radii is proposed to resolve the contradiction. This scenario is supported by the tall cylindrical accreting column on the neutron star surface in GX 301-2 according to the variation patterns of the CRSF. In addition，the possible evolution scenario of accreting magnetars like GX 301-2 is briefly discussed，and GX 301-2 would he an accreting magnetar in the equivalence phase.
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： The NNR(No一Net-Rotation)一MORVEL(Mid-Ocean Ridge VELocity)56 is a set of angular velocities describing the motions of 56 plates relative to a No-Net-Rotation reference frame. These plates can he adjusted in terms of non-overlapping polygonal regions，separated by plate boundaries on a unit sphere. During the calculation on the kinematic parameters for these 56 plates in a NNR reference frame using the International Terrestrial Reference Frame(ITRF) velocity field，the geometric parameters of tectonic plates play a significant role in establishing an absolute plate motion model based on space geodesy results. The computational method for these geometric parameters implemented as a FORTRAN90 program is described in this paper，allowing an evaluation of the area and the inertia tensor of a polygonal region on a unit sphere. This program is mainly built on a triangulation algorithm and the adaptive Simpson’s double integral method for spherical polygons，which produces highly reliable results for all 56 modern plates.
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： 中国区域定位系统(Chinese Area Positioning System, CAPS)拟采用比地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit, GEO)高150 } 300 km的倾抖高圆轨道(inclined Highly Circular Orbit, iHCO)卫星组建导航通信星座。分析了在多种摄动力和卫星入轨偏差作用下的倾抖高圆轨道卫星的轨道演化过程。该项工作可用于倾抖高圆轨道的优化设计，为利用倾抖高圆轨道卫星组建优良的中国区域定位系统导航通信星座提供参考
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： 研究了存在灾难性测光红移误差时重子声波振荡(Baryon Acoustic Oscillations , BAO)和弱引力透镜(Weak Lensing, WL)的互补效应，以及灾难性测光红移误差对限制暗能量状态方程参数的影响。针对类大口径全天巡视望远镜(Large Synoptic Survey Telescope , LSST)的巡天项目，建构了在z-zph面左上角(UL)和右下角(BR)局域性分布的灾难性测光红移误差模型，并分别针对左上角和右下角的灾难性测光红移，利用费舍尔矩阵(Fisher Matrix)分别估计它们对重子声波振荡、弱引力透镜和联合重子声波振荡+弱引力透镜(BAO+WL)限制暗能量状态方程参数的影响。若拟合模型没有包括实际存在的灾难性测光红移误差，则左上角和右下角的灾难性测光红移造成的偏差并非总是同号的。重子声波振荡受灾难性测光红移误差的影响最小，对于总比例为F, = 0. 02的灾难性测光红移，最大的影响也只是左上角和右下角两部分对、。造成的偏差，相对偏差约为30%。但在对弱引力透镜和联合重子声波振荡+弱引力透镜的影响上，通常都有几倍的偏差，因此灾难性测光红移误差的影响不可忽略。另外，关于弱引力镜对w0的限制，左上角和右下角造成的偏差大小几乎相等，但符号相反，从而导致总体影响反而变得很小。当拟合模型包括灾难性测光红移误差在内后，虽然测光红移误差分布模型多了45个自由度，但在同样大小的训练集的情况下，重子声波振荡和弱引力透镜的互补效应仍然很强。在此条件下，暗能量状态方程参数的误差并没有太大的增加。特别是重子声波振荡的限制结果增加量少于1%。弱引力透镜对w0和wa的限制误差分别增加了14%左右(UL+BR)和6%左右(UL+BR)，而联合重子声波振荡+弱引力透镜对w0和wa的限制误差都只增加5%左右(UL+BR)}
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： 天文用户从数据服务得到最佳效果包括这些因素，如天文数据存储方法与数据存储的便利性、数据的安全性，数据存储服务维护的便利性，这是每一个大中型数据相关项目对数据存储及共享提出的要求。分析了领域型项目的存储需求，不同存储服务架构的差异，提出采用云存储架构并设计了领域云存储服务架构，此架构不仅能满足从数据处理到统一存储、统一对外服务的需求，对用户数据查询服务也有最佳体验。最后涉及了建立灾备系统，及其规范等内容。
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： 为了获得大视场的高精度天文图像，实施了一种望远镜CCD图像的拼接方法。从原始图像到最终合成图像的坐标转换采用了结合星表UCAC4的六常数模型。不同于硬件级的拼接，使用逐个像素的灰度值再分配的方案进行图像融合。进一步采用云南天文台2.4m望远镜拍摄的CCD图像进行了试验。结果表明，该算法可以产生较高质量的大视场CCD图像，可以直观地发现运动目标，暗星信噪比有显著改善。高精度的图像拼接还与原始数据扭曲改正的预处理密不可分。与未做扭曲改正相比，图像拼接的位置精度提高了约一倍(约0. 02 pixel)
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： 天体视位置是进行天文定姿的必备数据，目前视位置计算的研究多基于地面和海上，天基平台的发展需进一步研究。介绍了星上视位置转换原理，推导各种位置改正公式，基于新天文参考框架建立一种太阳系内天体视位置计算模型，可计算任意时刻天体的地心视位置和站心视位置。与天文年历地心视位置相比，类木行星的赤经差值在10 ms以内，赤纬差值在220 mas以内;与STK仿真的站心视位置相比，赤经差值在0.15s以内，赤纬差值在2"以内。实验表明，该模型可以正确计算测瞬太阳系内天体的视位置，其精度满足天文定姿的需求。
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： 自天文观测进入全波段观测时代以来，全波段中的低频射电信号是新的重要观测波段以及研究窗口。鉴于此波段的信息对于研究太阳以及行星的射电爆发具有重要意义，并且人类对此频段的研究几乎处于空白状态，现在欧美一些国家以及我国都已经适时地开启了相关研究。目前中国科学院云南天文台已经开启了此项目的建设，现已有4台低频射电天线可以测试使用。其低频射电天线阵可以和云南天文台已有的lOm太阳射电望远镜以及 11 m太阳射电望远镜配合使用，用于更精确地观测太阳或者其他行星的射电信息。设计首先由A/D板卡接收来自低频射电天线的低频天文信号，接着A/D板卡把转换的数字信号以差分信号的形式传至现场可编程门阵列板卡;现场可编程门阵列对数据整合处理，通过异步先入先出队列( First Input First Output, FIFO)跨时钟域的形式把数据通过千兆以太网以UDP协议的形式传至PC端;然后PC端设计的软件对传输来的数据做加窗和快速傅里叶变换处理并显示。
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： 随着大规模光谱巡天项目的规划、实施和运行，从庞大数量的天体光谱中自动分析、高效挖掘和快速提取信息，获取天体的有效物理参量，是天文学者关注的焦点和当代天文研究的重要课题。大部分天文学研究工作基于光谱分析开展，各种迅速发展的光谱分析工具的便捷性和易用性对于探究天文光谱的特征具有重要的促进意义。针对国内外目前已经完成、正在运行和即将开展的大型光谱巡天项目，描述了一些巡天项目并指出了运用光谱分析工具的重要意义。以7种常用光谱分析软件VOSpec, VOSED, SpecView, Iris, SPLAT,CASSIS, ASERA为例，介绍了光谱分析软件的基本特点和主要功能，同时比较了这些软件应用环境的异同，为天文学家选择和运用光谱分析工具提供一定的指导和参考。
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： 射电天文台址内仪器设备众多，电磁环境复杂，电磁兼容设计、屏蔽设计及辐射评估均依赖基于测试的数据处理与分析，而程序化是提高测试及数据分析效率的唯一手段。浅析了电磁辐射评估系统的硬件组成、评估流程、软件开发目标及关键技术点;基于软件需求分析及评估过程中的数据传递、数据处理及数据存储，给出了评估软件的设计流程图、数据流图及二维差值算法流程图;分析了电磁辐射评估过程中主要数据特征，开发了基于数据源、数据库的数据存储及管理模块。其次，基于Microsoft Visual Studio 2010开发平台，通过大量的程序调试与界面优化，完成了电磁辐射评估软件开发，能够对仪器设备辐射特性进行快速测试、分析与评估，为射电天文台址电磁兼容性改造和射电望远镜系统兼容性设计提供重要的参考依据。
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： 我国明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide SpEctral Radio Heliograph, MUSER)已经完成所有的硬件设备安装与调试，即将进入常规观测。为有效地保证观测数据的可用性，项目组购置了Vantage Pro自动气象站，用以实时监控观测地的气象条件变化。首先介绍了MUSER项目的基本情况，论述了在项目中气象条件的应用场景及在数据处理时对数据有效性可能造成的影响;详细介绍了Vantage Pro气象站的数据采集格式、数据交换格式以及串行通信协议;介绍了在气象数据的存储方式;最后给出了构建气象数据服务、数据归档和高效查询的方法。可以应用在望远镜自动气象监控和数据处理方面，也可以为选址的自动气象监测提供春考
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： 1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)是国内用于对太阳进行观测和研究的大型科研设备，针对太阳活动区光谱观测的需求，在现有的大色散光谱仪及多波段光谱仪基拙上，设计了光谱扫描设备，并基于C#设计了一套观测控制系统软件，实现扫描设备的运动控制和观测数据的采集。进行光谱扫描观测时，计算机控制扫描设备步进运动，并利用图像采集卡通过Camera Link总线采集CCD/CMOS相机的探测数据，基于多线程技术采集观测数据，将采集的图像数据存储成FITS ( Flexible Image Transport System)文件，并将光谱图像数据处理成灰度图像用于软件界面监视。此套软件已用于1 m太阳望远镜光谱扫描观测，测试结果满足预期功能需求，为后续观测系统功能升级提供了良好的扩展性。
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： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 高空云层导致所观测的H全日面像上覆盖有一层云污染，使得图像上的太阳活动细节变得模糊不清。为了能够实时探测云污染，并及时显示修复后的图像，采用图形处理器技术实现了一个H全日面云污染实时识别和修复系统。该系统主要在统一计算设备架构( Compute Unified Device Architecture, CUDA)环境下利用图形处理器并行实现:(1)二值化图像椭圆长短轴比值法识别重度云污染图像;(2)临边昏暗曲线中心对称法识别可修复云污染图像;(3)频域巴特沃斯低通滤波法去除云污染。通过对系统中各运算在图形处理器中花费的时间进行详细测量，发现傅里叶正反变换和频域滤波占用了图形处理器总处理时间的52.9%，是系统中最耗时的。然而，相对于1 min的观测时间间隔，约0. 7 s的总处理时间可以满足实时显示的需要。另外，通过对修复后的图像做质量评价，验证了所采用的修复算法可以有效地去除云污染，并对太阳活动细节影响较小。最后讨论了系统存在的不足和需要进行的改进。
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： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 以极地天文望远镜为应用背景，研制了一种低温微位移促动器，并在室温和低温条件下进行性能测试实验，获得了低温微位移促动器的性能指标。分析了3种常见的大行程高精度微位移促动器的结构形式，选择位移缩放式作为低温微位移促动器的基本结构。微位移促动器采用低温步进电机作为驱动元件，以具有特殊消隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构，实现了高刚度、耐低温、结构紧凑、密闭性好的微位移促动器的设计。开展了微位移促动器的性能测试实验，结果表明:所设计的低温微位移促动器在室温条件下的步进精度可以达到1m0.082m，并且满足负载能力的设计要求;低温条件下步进精度可以达到2m0. 404m。研制的微位移促动器将为拼接式极地天文望远镜的建设提供重要的技术支持。
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