分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 采用科普级小望远镜Sky-Watcher 150PDS并配置了业余级的ZWO ASI120MM-S互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)相机进行天文观测测试，以探讨科普设备进行专业天文观测和科学研究的可行性。首先测试了CMOS 相机的基本性能和参数曲线，测试结果满足专业天文观测的基本要求。随后，在国家天文台兴隆观测基地，将CMOS 相机安装在科普望远镜上进行基本的天文观测测试。观测了疏散星团M35､短周期变星VV2455Cyg，并获得了相应的测光辅助图像(本底､平场等)。经过专业天文图像预处理方法处理后，对目标源进行天体测量定标､天体光度测量和流量定标，并给出了测光结果､光变曲线和简单的周期分析。将测光结果与已知星表对比，得到的测光精度优于0.02 mag，并得到较差测光精度约为0.005 mag。测试结果说明科普级望远镜与CMOS相机具备进行天文科学观测与研究的能力，这意味着中小学生和天文爱好者也有机会加入天文科学观测和研究中。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 我国预计2025 年发射的巡天空间望远镜(Chinese Space Station Telescope，CSST)，主要用于开展大规模的多色成像与无缝光谱巡天工作。 发射前需要利用地基望远镜对空间望远镜的光学成像系统､探测器，以及设备长时间运行稳定性进行地面测试。设计了兴隆观测基地80cm望远镜的无缝光谱地面测试，利用A型恒星､B型恒星和沃尔夫拉叶星HD4004的强吸收和发射线特征，拟合色散方程，并发现色散方程具有空间分布特征。对HR3173的53条数据的零级谱位置信息及色散方程系数进行了二次曲面拟合，并利用该曲面对HR3173零级像位置范围内的HR718数据进行了波长定标，得到的CCD上813 pixels范围内的平均视向速度精度为51 km/ s。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 在天文观测中，长缝光谱仪是一种常用的光谱观测设备。国家天文台兴隆观测基地2. 16 m望远镜搭载的北京暗天体摄谱仪( Beijing Faint Object Spectrograph and Camera，BFOSC)的长缝光谱模式应用广泛，但没有配备专用的数据处理软件。通常用户观测后采用IRAF(Image Reduction and Analysis Facility)软件利用交互方式处理。介绍了一款针对BFOSC长缝光谱的自动化数据处理软件，数据处理过程包括本底(bias)和平场( flat)改正､背景改正､抽取光谱和波长定标等，展示了对实测数据进行处理的结果，并与IRAF 软件处理的结果进行了对比。该软件在完成所有光谱处理必需步骤的基础上实现了自动化运行，并采用优化抽谱方法，能够自动扣除大部分宇宙线，保证了高精度的输出结果。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 为探究Astrometry.net和SCAMP两款软件在天测位置定标时的应用差异以及以不同方式运行软件所得定标效果的差异，分别介绍了两款软件位置定标的原理，以ZTF(Zwicky Transient Facility)的100张巡天图像为测试图像，以Gaia DR2为参考星表，分别以4种不同的定标流程对测试图像进行了位置定标。从计算总耗时､星表匹配情况和坐标均方根(Root Mean Square，RMS)偏差3个方面，比较了不同流程所得定标的结果，同时也与ZTF给出的定标结果进行了对比。结果表明，Astrometry.net能够快速给出粗略的线性定标结果，SCAMP可以快速在前者的基础上直接进行扭曲修正，两者相结合的定标流程平均耗时仅为1 s，所得定标结果的平均赤经赤纬均方根偏差均小于70毫角秒(小于0.1个像素)，优于仅使用Astrometry.net所得定标结果。由此可见，搭配使用Astrometry.net和SCAMP可以实现更快速且更准确的天测位置定标，可推广应用到时域天文巡天项目的数据处理上。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： II型射电暴是日冕物质抛射(Coronal Mass Ejections，CME) 的最佳示踪器，当日冕物质抛射的速度超过本地阿尔芬速度时，会产生日冕激波或行星际激波，并对地球的磁层产生十分剧烈的影响，在射电波段观测到II型射电暴也就意味着观测到了日冕激波，预测激波到达地球的时间，是空间天气预报的重要内容之一。2021年9月28日06:20UT左右，奇台低频射电阵列(Qitai Low-Frequency Radio Array，Qitai LFRA)首次探测到一次II型射电暴爆发事件，频率覆盖范围为18~50 MHz，持续时间10多分钟。由于在极低频(<40 MHz) 频段还没有进行过具有有效空间分辨率的观测，未来在这个频段发现未知现象的可能性极大。观测结果表明，奇台低频射电阵列性能良好(增益典型值6dBi)､灵敏度高(-78dBm/125 kHz，动态范围72 dB)，可以在25 周太阳活动峰年发挥独特作用。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 中国古代天象记录是世界上独一无二的天文观测数据宝库，具有十分重要的科学价值。近年来，随着天文观测与理论的快速发展，对历史超新星、太阳活动周期等问题的研究有了许多新的进展。但古代天象记录的整理工作还停留在上世纪八十年代末的水平，在信息利用方面存在检索不便、文献不全、缺乏相应分析等问题，已难以满足天文研究工作的需要。基于面向文档数据库、全文检索、语法分析、Web等技术，设计开发了中国古代天象记录数据库，实现了对古代天象记录中各类科学和文史信息的数字化存储与检索。这一基础平台的建设和研发为中国古代天象记录更好地为全世界天文学家服务，促进对古代天象记录的校勘、证认、利用等多学科交叉研究打下了基础。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-09-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对各类变星的观测研究是时域天文学中的重要内容，中国科学院国家天文台兴隆观测站作为亚洲大陆规模最大的光学天文观测基地，拥有一批米级口径望远镜，每年面向全球天文工作者开放申请，承担了大量变星的测光观测，但至今没有完全针对兴隆观测站中小口径望远镜的测光数据自动化处理软件。本文介绍了一种针对兴隆观测站望远镜观测数据的光变曲线自动抽取程序，现了从原始观测数据到获得光变曲线的全过程。该程序具备模块化和可自定义等特性，通过简单配置也可适用于其它光学天文望远镜数据。本文还介绍了该程序的结构、特点、使用方法，并以食变星UY UMa的实测数据处理为例展示了处理结果，最后讨论了程序的局限性和对其未来发展的展望。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-11-12 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 恒星耀发是剧烈的恒星活动过程，对恒星周围的行星上的大气构成和生命演化有重大影响。恒星耀发的辐射主要分布在光学和X射线波段，其中耀发时X射线波段流量可以增大数十倍至数百倍。M型耀星是最有可能存在类地行星的宿主恒星，因此研究M型耀星的X射线耀发分布对寻找宜居的类地行星具有重要意义，并且也可以为即将发射的爱因斯坦探针卫星项目（EP）对恒星耀发的探测数目估计提供参考。我们利用X 射线全天监视器MAXI的巡天监测数据研究了M型耀星AT Mic的 X 射线耀发的统计性质。从 MAXI11年的巡天数据中，通过分析图像、光变曲线和能谱数据和信息，发现 MAXI在 11 年间 一共探测到 10 次信噪比大于 3的耀发，获得了耀发光度的统计分布。在此基础上，我们对恒星耀发的耀发频率进行了估计。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-08-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对于殷商甲骨文卜辞中存在的唯一可考的一次日食的记载，作者利用美国航空航天局（NASA）喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）发布的DE422行星历表，解算了记载涉及此乙巳日食的主要参数，给出了日食带在地球上的覆盖范围。进一步确认了此次日食在殷都安阳的可视性，验证了殷卜辞对此次日食预测的准确度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-07-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 针对AIMS望远镜8~10μm真空制冷成像终端系统的高精度装调需求，提出了一种基于中红外可调谐激光光源的宽谱段干涉检测和装调方法。首先，采用泰曼—格林型干涉仪，利用其参考臂可调的优势，弥补光源相干性不足的缺陷，从而可以实现8~10μm宽谱段的干涉测量。其次，完成了干涉仪光学系统设计，可同时兼顾8~10μm和可见光双波段的波前质量，从而解决了肉眼不可见为干涉仪自身装调带来的困难。设计结果表明，利用可见光激光器进行干涉仪自身装调，可达到RMS 0.05λ@0.633μm的波前精度；在8~10μm检测波段，干涉仪波前RMS值均能优于0.001λ，可满足待测系统的检测需求。最后，基于逆向优化法仿真了8~10μm光学系统的装调流程。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-07-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 利用美国甚长基线干涉阵，对致密射电源0223+341和0248+430进行了4.6GHz的偏振观测，获得了角分辨率高达2毫角秒的辐射强度分布图像，并首次得到了这两个射电源在4.6GHz频率的偏振矢量分布结果。其中致密陡谱源0223+341未观测到射电核，射电结构主要由两个疑似热斑的成份组成，偏振辐射集中在其中一个热斑处，而偏振度较低，周围可能有较浓密的介质；而吉赫兹反转谱源0248+430呈现单侧核—喷流结构，偏振辐射集中在射电核附近。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-05-08 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 嫦娥四号低频射电频谱仪放置在月球背面，其天然观测条件得天独厚。然而，嫦娥四号平台存在约10-15W/(m2*Hz)级别的强干扰，并且干扰在每道时域数据中都存在明显的差异，这大大削弱了低频射电频谱仪的天文观测灵敏度。为此，本论文从两组信号的相关性出发，提出基于CLEAN算法，借助互相关功率谱、傅立叶级数展开等工具，把低频射电频谱仪A、B、C天线的时域观测数据切分为强相关的CLEAN模型信号和部分相关的残余信号两个部分。其中CLEAN模型信号主要由平台干扰信号和可能的低频强射电爆发组成；残余信号由接收机噪声、未扣除干净的平台干扰信号和常规的低频射电信号组成。将该方法应用到实际数据中，结果表明嫦娥四号低频射电频谱仪的未积分灵敏度可以提高约8个数量级，达到10-23W/(m2*Hz)水平。在此基础上，基于对平台干扰信号中确定性成分和宽带随机成分的分别处理，再借助低频射电爆发信号和平台干扰信号在功率谱上不同的表现，以及常规低频射电天文信号受月球自转调制等信息，将来科学分析工作的重点是进一步处理CLEAN模型信号和残余信号，以期发现低频强射电天文爆发信号，乃至对全天区进行粗略的成像。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-04-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 使用全球导航卫星系统（GNSS）进行电离层总电子密度（TEC）反演时，单站相对于多站观测网是一种灵活简便的方法。基于人工神经网络，本文提出了一种准实时单站电离层TEC反演的方法。在这种方法中，上一个时段的硬件偏差被作为初值并随着观测值调整，同时电离层TEC也被准实时地反演。为了对这种方法进行详细的评估，通过位于中国的单站，四天磁静日的TEC被分别采用提出的方法与经典的最小二乘球谐函数法反演，其中硬件偏差和TEC的参考值通过附近的多站网得到。在另一个测试中，通过位于欧洲的单站，一次电离层暴事件及前后平静日的TEC也被分别通过上述方法反演。在磁静日，估计的硬件偏差在整体上相对于最小二乘球谐函数法更接近于参考值，反演的TEC也更接近于参考值。电离层暴时，两种方法反演的TEC也具有很好的一致性，神经网络法估计的硬件偏差与磁静日的硬件偏差更接近。结果表明，提出的神经网络法相比最小二乘球谐函数法具有较高的精度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-03-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 地基雷达天文观测可以提供太阳系天体目标的地形地貌、物理特征、轨道动力等信息。文章聚焦利用地基雷达天文技术开展月球观测的原理方法和科学意义，介绍了基于我国现有深空雷达上行装置、射电望远镜条件、以及非相干散射雷达等系统，初步开展的UHF频段和X频段的地基雷达观测月球试验。通过月球反射回波的信号处理，获得了延迟、多普勒频移等参数，得到了一致的与近表层物质密度相关的月面雷达反射率，并得到了月球的左右旋圆极化率，其反映了与波长同尺度的月球近表层结构。文章积累的数据处理经验将为我国的小行星预警、行星历表等地基雷达天文观测研究提供技术基础。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-12-21 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 殷卜辞中有5次纪日月食记载是目前已知的可为殷商时期天文定年的最确凿的材料，夏商周断代工程研究给出了这5次殷卜辞月食的发生日期。本文作者利用美国航空航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）发布的现代天文行星历表DE422，解算这5次月食的主要参数，研究它们在地球表面的可观测情况，进一步确认这5次月食在殷都安阳的可视性。研究结果支持夏商周断代工程给出的5次月食的发生日期，并可为殷卜辞月食的深入研究提供一定的参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 500 m口径球面射电望远镜在进行观测时，将球形反射面内部照明区域的形状变为300 m口径抛物面，实现望远镜的主焦天线功能。望远镜的照明口径（球面变位到抛物面的口径）对望远镜的观测性能起到决定作用。为了望远镜潜在性能提升及后续发展，在FAST望远镜照明口径处于300 m及大于300 m的情况下，通过不同焦距抛物面与基准球面变位距离的计算，进行球面到不同口径抛物面变位的分析，对望远镜增大照明口径的可实现性进行探讨。给出了在FAST反射面变位驱动促动器最大运动行程范围内，增大口径抛物面变位时抛物面焦距及焦径比的选取。在驱动行程方面初步说明了变位的理论可行性。相关分析同样适用于其他口径的抛物面。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-05-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 对于射电望远镜观测的天文研究，即使很微弱的射频干扰也会导致观测失败或降效。当前射电望远镜台址射频干扰越来越多，需尽快尽量将射频干扰源找到并予以消减。无线定位技术成为查找干扰源时，获取射频发射源准确位置的重要技术手段。基于测距的无线定位算法因其定位精度高，稳定性强而备受关注。本文对几种基于测距的无线定位算法进行研究，分析比对这几种测距定位算法的特点。通过比对，TDOA(Time Difference of Arrival，基于到达时间差)定位算法计算复杂度低，定位精度高；RSSI(Received Signal Strength Indication，基于接收信号强度)定位算法简单易于实现。在此基础上提出了一种基于TDOA定位算法和RSSI定位算法数据融合的测距无线定位算法，该算法在通过TDOA定位算法获得多个初始位置估计值的基础上引入以信号接收强度作为初始位置估计值的权值的数据融合方式，通过线性加权归一化处理获得一个定位精度较高的位置估计值。因信号接收强度易于获得，该数据融合算法在TDOA定位算法基础上增加的计算量较小，且仿真结果表明该算法较单一的TDOA定位算法降低了约20%的定位误差，有效提高了定位精度，便于快速低成本发现射频干扰源。
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： 2019-11-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 随着Docker技术的快速发展和越来越多被用于天文软件应用程序的部署，如何理解容器技术，将容器技术运用到天文软件开发测试工作中，成为每一个相关从业人员应该思考和快速掌握的核心虚拟化技术。文章通过对Docker技术在天文数据档案库系统测试中的应用，实现对科学数据产品长期存档与数据产品查询检索，支持各级数据产品、工程数据、标定数据、辅助数据的管理，测试科学数据产品存储、检索、提取、维护、分析、控制功能，指出在传统软件环境部署及测试中，天文软件环境复杂且运行时依赖较多第三方库支持，测试中耗费大量时间定位软件缺陷重现测试环境，介绍Docker技术在天文数据档案库系统测试应用中带来的优势和重要性，实现测试环境标准化、测试数据隔离性、测试功能扩展性，提高测试工作效率。同时也为容器技术在其它天文软件测试与应用提供借鉴参考。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-07-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： CCD（Charge Coupled Device）图像中的宇宙线是来自于外太空的高能粒子，它穿过大气层，与大气层的粒子发生相互作用形成次级粒子，最后落在CCD上。μ子是大气层宇宙线的主要成分，为了研究这些μ子的性质和变化规律，首先需要对图像中的μ子进行甄选。本文介绍一种快速有效地从CCD图像中甄选μ子的方法。采用拉普拉斯边缘检测法从CCD图像中提取宇宙线候选像素列表，去除其中的坏像素和噪声，然后使用凝聚层次聚类算法将宇宙线像素聚类成宇宙线事件，对宇宙线事件进行特征提取和分类，从中甄选宇宙线μ子。最后对甄选结果进行总结分析。
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