摘要:为了充分利用不同类型的时间传递链路, 需要实现不同采样率下时间传递链路数据的融合应用, 提出了一种基于多分辨率分析的数据融合方法. 首先对原始数据进行小波分解, 把数据分解到统一的分辨率, 初步消除高频噪声; 然后在不同分辨率下进行Kalman滤波; 最后通过Mallat快速重构算法得到融合结果. 使用该方法处理中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)和德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB)之间的时间传递数据, 结果显示融合算法能够处理链路异常或中断造成的数据问题. 由于GPS (Global Positioning System) PPP (Precise Point Positioning solutions)链路实测结果性能整体优于TWSTFT (Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer)链路, 因此用GPS PPP链路测量结果评估融合算法增益. 以快速协调世界时(Rapid Realization of Coordinated Universal Time, UTCr)为参考, 数据融合结果的准确性增益约1%, 日频率稳定度增益优于20%. 同时融合算法可以抑制TWSTFT链路的周期噪声, 能够有效提高链路的稳定性和鲁棒性.

摘要:主带彗星是指既具有主带小行星的轨道特征, 又具有类似彗星的彗发或彗尾的小天体, 其活动性是由水冰升华驱动. 通过收集最近20多年的主带彗星观测数据, 绘制了5颗主带彗星238P/Read、259P/Garradd、313P/Gibbs、324P/La Sagra和358P/PANSTARRS的长期光变曲线, 进而分析了主带彗星的活动性特征. 研究发现: (1) 238P/Read的活动性比较稳定, 其他4颗主带彗星的活动性相较于之前的回归周期均存在不同程度的衰减; (2)通过比较反映彗星活动性的参数测光年龄P_AGE, 发现324P/La Sagra在2010年的活动性最强, 313P/Gibbs在2014年的活动性最弱; (3) 313P/Gibbs在2020年回归周期出现了明显的非近日点活动性. (4)主带彗星的活动性开始和结束时对应的时间和日心距相对于过近日点时间和日心距具有不对称性.

摘要:旋转射电暂现源被发现已有将近20 yr, 但是其具体的起源仍然不够清楚. 该文通过收集文献共找到182颗已发现的旋转射电暂现源, 更新了旋转射电暂现源数据库, 并对旋转射电暂现源的空间位置、周期、周期导数、色散量、距离、特征年龄、特征磁场、法拉第旋转量以及线偏振度等观测参数进行统计分析, 发现除了法拉第旋转量, 其他所有以上观测参数的对数均服从正态分布. 与脉冲星相比, 旋转射电暂现源的空间位置和脉冲星相近, 周期和周期导数以及表面磁场的平均值比普通脉冲星略大, 特征年龄和法拉第旋转量位于正常脉冲星范围, 自转能损率、色散值以及距离比脉冲星更小. 这些结果对于研究旋转射电暂现源的物理起源问题具有重要意义.

摘要:太阳自转在极向磁场和环向磁场的转化过程中起着重要作用, 是揭示太阳磁场的起源与演化的关键基础, 但是对日冕自转长期演化规律的研究尚未得到明确的结论. 使用集合经验模态分解和小波分析, 对1939年1月1日到2023年12月31日的日冕绿线辐射强度进行研究. 研究结果包括: (1)日冕Fe XIV绿线辐射强度存在的显著周期是15.64 d、27.99 d、70.37 d、162.79 d、314.50 d、1.89 yr、10.30 yr以及11.04 yr, 其中前3个周期与日冕自转密切相关; (2)在第18—24活动周范围内, 日冕自转的周期长度呈现下降趋势, 即日冕自转的速度是不断加快的; (3)日冕自转的周期长度变化与Rieger周期、准双年振荡和准六年振荡密切相关.

摘要:为提高天文望远镜的观测能力, 望远镜主镜口径不断增大, 同时对其膜层要求也更为严格, 要求反射波段更宽且反射率更高. 基于国内天文望远镜的需求, 研究了一种基于离子束辅助沉积技术的大口径镜面宽光谱高反射膜镀制技术. 通过分析3.2 m镀膜设备的几何配置和离子源线性能量分布区域, 采用了双离子源分区独立控制的方法, 在2.5 m口径非球面镜面范围内获得光学常数一致性较好的膜层. 从2.5 m主镜镀膜前的实际面形出发, 通过模拟确定了镀膜时的镜面高度, 并计算了修正板的形状和尺寸, 确保膜层的均匀性优于1.2%. 设计膜系后, 在模拟基片上不同位置放置测试片进行实际镀制, 经过测试, 每个测试片都达到了设计目标. 根据实验结果, 采用离子束辅助沉积的技术, 应用3.2 m镀膜设备, 最终完成2.5 m主镜的宽光谱高反射率反射膜镀制.

摘要:长期以来, 疏散星团成员星的证认问题一直是天文学领域的一个挑战, 由于疏散星团形成及演化的复杂性, 没有统一的方法能准确地确定疏散星团中的成员星. 目标是以3种不同空间分布类型的疏散星团为样本, 选取恒星的位置和运动的五维参数, 通过DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)、FOF (Friend of Friend)和STAR GO (Star's Galactic Origin) 3种聚类方法, 对疏散星团进行聚类检测, 量化不同算法的绩效. 研究结果表明, FOF与STAR GO算法对有特殊结构的星团更为适用, 能识别出星团的潮汐或延展结构, 而DBSCAN对星团核心区域成员星的识别更为完整. 旨在星团结构细节与提高成员星识别的完整性之间找到更均衡的算法策略.

摘要:旋涡星系图像中所蕴含的旋臂信息, 尤其是旋臂数量, 对研究星系结构演化和星系动力学具有重要价值. 在当前星系观测数据爆发式增长的背景下, 如何快速识别出旋臂数量成为旋涡星系研究的重要问题. 基于Galaxy Zoo DECaLS (Dark Energy Camera Legacy Survey)数据集, 研究ResNet (Residual Networks)模型从旋涡星系图像中识别旋臂数量的方法, 通过对比分析ResNet在不同网络层数下的实验结果, 得出具有32层网络结构的ResNet模型, 即ResNet32效果最佳, 其总体准确率为83%, 识别效果优于ViT (Vision Transformer)、EfficientNet和DenseNet等网络模型. 在对不同旋臂数量的识别方面, 识别准确率与训练样本的多少有较强的关系, 拥有2个旋臂的图像数量有6800张, 其F1分数(F1-Score)值达到0.9, 而有4个旋臂的图像数量只有237张, 其F1-Score值也最低. 实验进一步分析了融合传统星系图像特征的识别效果, 发现融合传统星系图像特征在提升旋臂数量识别方面作用有限.

摘要:边带分离(Sideband Separating, 2SB)接收机可同时实现上边带(Upper Sideband, USB)和下边带信号(Lower Sideband, LSB)的观测, 观测效率高且避免了频谱混淆, 在宽带复杂天文谱线的观测中具有广泛应用. 但由于两路信号传输路径中模拟组件存在不可避免的增益和相位不匹配, 导致全模拟边带分离接收机系统的边带抑制率较低. 为了尝试解决这个问题, 设计搭建了一套基于FPGA (Field Programmable Gate Array)的宽带实时数字边带分离接收机原型机, 利用数字信号处理技术实现了对两路中频信号幅度和相位的实时校准. 经实验室测试, 该原型机在整个1024 MHz的射频带宽内, 边带抑制率达到了30 dB以上, 有效地提高了接收机的性能.

摘要:近地小行星(Near-Earth Asteroids, NEAs)对全球安全构成威胁已成共识, 对其探测具有重大意义. 多应用巡天望远镜阵(Multi-Application Survey Telescope Array, MASTA)具有的大视场、多望远镜、较大口径等特点非常契合小行星探测的需求, 它的加入可显著提升我国的近地小行星探测能力. 为发挥MASTA的近地小行星探测优势, 提出了一种近地天体巡天策略, 并基于整数线性规划方法, 提出了巡天规划模型. 为评估该模型的表现以及在此模型下MASTA的近地小行星探测效能, 通过扩充样本建立了观测目标集, 并进行了一年的近地天体巡天仿真. 仿真结果表明: 巡天规划模型能够较好地满足MASTA近地天体巡天的需求; 能够优化近地天体巡天项目的观测资源配置, 兼顾MASTA的其他科学目标; MASTA一年探测的近地小行星数量可达其预估样本的1.29%.

摘要:中国空间站巡天望远镜(Chinese Space Survey Telescope, CSST)无缝光谱组件将安装在巡天模块主焦面探测器前面, 用于开展大视场、宽波段的无缝光谱观测. 无缝光谱组件作为巡天模块的重要色散元件, 由24块光栅和12块滤光片拼接而成. 光谱效率是无缝光谱组件的重要技术指标之一, 在研制过程中, 需要对无缝光谱组件的光谱效率进行检测. 由于无缝光谱组件外形包络较大, 无法使用商业光谱效率测量设备进行检测. 针对无缝光谱组件光谱效率测试的问题, 首先介绍了实验室搭建的无缝光谱组件光谱效率检测装置的基本结构和测量原理, 接着给出了无缝光谱组件鉴定件光谱效率测量的步骤和结果, 最后利用误差合成理论分析并计算了测量结果的精度. 测量和计算结果表明, 无缝光谱组件鉴定件平均光谱效率分别为GU波段51.9%、GV波段67.9%、GI波段71.6% (其中900--1000 nm波段为67.7%), 满足技术指标要求.

摘要:天光背景是评价一个日冕观测站是否优秀的重要参数, 这直接决定日冕仪能否实现对日冕活动的长期监测. 日晕光度计(Sky Brightness Moniter, SBM)是一款精确测量白日天光背景、 大气积分水汽含量、大气消光指数等重要大气参数的精密仪器, 它也是日冕仪选址的国际通用仪器、中国西部太阳选址的重要设备. 在利用纳木错观测点和丽江观测站累计的数据统计分析之前, 先对两组代表性数据进行了深入分析, 希望基于代表性数据的时间轮廓来初步研究和掌握址点的天光背景特性. 首先通过实际气候特点和归算天光背景两方面, 逐步解释天光背景在一天中的不同变化过程; 其次建立一种有效的计算方法来衡量揭示一个台址的日晕亮度演化特性. 两个址点的结果表明: (1)海拔3200 m的丽江站与海拔4700 m的纳木错观测点天光背景(530 nm)均较好, 最小值均能达到10×10^-6量级, 可以保障日冕常规观测; (2)纳木错观测点和丽江观测站天空背景亮度随时间演化的不同. 丽江观测站不适合全天观测, 上午观测条件远优于下午观测条件. 而纳木错观测点的可观测时间长(从9:00至16:00), 配合其他台站的观测设备可以显著提高空间天气的地面监测效率. 结果分析不仅为后续统计纳木错的天光背景提供分析样例, 同时也展示了纳木错天光背景的预期特征.