1.2m望远镜卫星跟踪定位精度的实测与分析

用1．2m地平式望远镜加装的视频CCD、计算机图象数据采集卡及其运用数据处理软件，对2000年4月17日观测视角速度比较快的激光卫星Topex进行了实测及结果分析。每组资料数据为10帧图象，在当天晚上的跟踪观测过程中取得32组数据，用一个二次多项式进行拟合处理后的结果，再把计时误差引起的定位误差分离出来，余下为1．4〃误差视为望远镜的跟踪定位精度。为了提高跟踪定位精度，我们认为主要解决CCD计时误差即可。     

应用商用CCD配备录像机进行天体定位的试验

本工作是为今后在1.2米望远镜上利用商用CCD配备录像机进行人卫快速精密定位观测所做的初步试验,其目的是在实验室里模拟检测商用CCD配备录像机后对星像的绝对及相对定位精度。通过使用不同图像板及录像带在不同幅度的CCD视频信号情况下的分组试验,得到了满足人卫观测的结果,CCD对绝对位置及相对位置的定位误差均小于±0.5个象元。本文还对误差产生的原因进行了初步分析。     

云台一号CCD系统的初步试观测报告

本文介绍近一年来,云台一号CCD系统在云南天文台一米望远镜上试用的初步结果,包括用于直接照相、定位测量、跟踪观测及面源观测等。鉴于我国还是初次试用CCD系统作天文观测,本文还简要地介绍若干特有的基本问题。 从1984年4月起,云台一号CCD系统在云南天文台的一米望远镜上试用将近一年了。在这段期间,我们对这一系统进行了比较全面的考察。已进行的项目包括:用作天体直接照相的精度,用作天体测量定位精度,跟踪观测对于发现运动目标的可能性,以及面光源观测的情况。这些试测结果都显出这套CCD系统的特具性能。虽不能说它能全面代替传统的照相乳胶,但和其它的探测器相比,在许多天文应用中,它确实有很大的优点。这套系统的使用将为我国光学观测天文提供一种新的探测手段。 本天从天文观测的角度介绍我们所用的观测和处理方法以及所得到的初步结果,目的是帮助有关天文工作者考虑他们的选题。鉴于国内还是初次使用这种CCD系统,我们对一些和其他观测手段不同之处讨论得详细一点,使读者容易了解。     

漂移扫描CCD用于地球同步轨道卫星观测的初步结果

对于地球同步轨道卫星,目前国内主要采用两种观测手段,即小光电望远镜短曝光观测和天文望远镜跟踪恒星(或卫星)观测.事实上,这两种手段都各自存在不足,尤其对于暗弱目标问题更加显著.利用CCD漂移扫描模式和凝视模式相结合观测地球同步轨道卫星具有明显的优势,小口径望远镜(口径约25cm)就能够获得高质量的目标和恒星圆星像与高精度的定位结果.本文重点阐述了获得高精度地球同步轨道卫星光学位置与星等的原理、方法及步骤;最后,利用实测资料的数据处理结果,分析了所获得的地球同步轨道卫星的内部精度及其误差源.     

怀柔太阳观测基地三通道太阳望远镜局域网内远程观测终端系统设计

利用怀柔三通道太阳磁场望远镜对太阳进行多层次同步观测可以同时获得日面不同层次的活动图像,这对于更好的理解太阳物理有着重要意义.本文基于怀柔三通道太阳磁场望远镜开发了在局域网内能够对三通道CCD进行同步观测的远程终端观测系统,并通过此系统实现了怀柔基地三通道望远镜和小磁场望远镜的协同观测.系统设计采用vc.net集成开发环境,使用TCP/IP协议,通过套接字网络编程,对三通道太阳望远镜的三个CCD进行同步远程控制,目前系统已经在局域网内实现了图像数据和相机控制命令的传输等远程观测功能,大大降低了观测成本,并取得了初步的观测结果.     

BL Lac天体ON231的CCD测光积分时间与测光误差分析

积分时间对CCD测光结果的误差有很大影响.利用云南天文台1 m望远镜对BLLac天体ON231进行了I波段不同积分时间的观测,获得了I波段BL Lac天体ON231 CCD测光积分时间与测光误差的关系.结果表明,当BL Lac天体ON231处于低态时,在I波段的最佳积分时间约为294 s,此时测光误差最小.     

NVST的长期跟踪误差分析及改正

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F_3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TiO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F_3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。     

光学系统参数确定带宽约束的天文图像盲反卷积

大气湍流极大限制了地基大口径望远镜观测天文目标图像的空间分辨率.根据最大似然估计原理,提出了用实际光学带宽约束的可有效减小天文观测图像中大气湍流影响的盲反卷积方法,通过共轭梯度优化算法使卷积误差函数趋向最小.建立了望远镜光学系统参数和图像频域带宽的关系,采用变量正性约束、点扩散函数带宽有限约束,提高算法的收敛性.为避免图像处理中有效傅立叶变换频率超出截止频率,要求采集望远镜焦面图像时单个成像单元(如CCD像素单元)应小于四分之一衍射斑直径.算法中未用目标支持域约束,所提出的方法适用于全视场天文图像恢复.用计算机模拟和对实际天文目标双鱼座图像数据的恢复结果验证了所提出方法的有效性.     

全日面磁场与活动监测望远镜轴系升级

在天文观测中,需要望远镜能快速、准确地指向目标天体,并进行稳定跟踪。针对怀柔太阳观测基地(Huairou Solar Observing Station, HSOS)的全日面磁场与活动监测望远镜(The Solar Magnetism and Activity Telescope, SMAT)进行轴系升级,使用伺服电机轴上23位高精度绝对式编码器替代光栅钢带码盘,通过VSOP87行星理论实时计算日面中心位置,使用基于大面阵CCD的高精度导行系统不间断跟踪并记录太阳位置,利用最小二乘法分段拟合太阳实时位置与绝对式编码器数值,建立指向算法并实现日面中心指向。经实测,赤经方向的指向误差约为36.69″,赤纬方向的指向误差约为21.49″,满足全日面太阳磁场望远镜的指向要求,该方法成本低,兼容性高,对于其他赤道式望远镜的升级改造具有借鉴意义。     

APOSOS项目15 cm光电望远镜故障监测方法研究

为了对海外站点和无人值守望远镜进行动态监测,判断望远镜是否处于正常的工作状态,提出了一种联合使用天文定位数据和轴系定位数据对望远镜的运行状态进行动态监测的方法。该方法对观测得到的天文定位与轴系定位数据进行误差计算,对比分析两种数据的误差范围,判断望远镜的工作状态。利用该方法对亚太地基光学空间物体观测系统项目位于伊朗和巴基斯坦的两台15 cm地基光电望远镜的观测数据进行检验,结果发现:其中1台15 cm望远镜轴系定位中方位角存在较大误差,误差在上百角秒,设备存在问题。通过对比此设备在国内与国外两地观测数据的误差,确定了出现问题的时间和地点。观测站工作人员对望远镜出现问题的报告印证了分析结论,证明了方法的有效性。     

Precise Determination of the Orientation of the Solar Image

Accurate heliographic coordinates of objects on the Sun have to be known in several fields of solar physics. One of the factors that affect the accuracy of the measurements of the heliographic coordinates is the accuracy of the orientation of a solar image. In this paper the well-known drift method for determining the orientation of the solar image is applied to data taken with a solar telescope equipped with a CCD camera. The factors that influence the accuracy of the method are systematically discussed, and the necessary corrections are determined. These factors are as follows: the trajectory of the center of the solar disk on the CCD with the telescope drive turned off, the astronomical refraction, the change of the declination of the Sun, and the optical distortion of the telescope. The method can be used on any solar telescope that is equipped with a CCD camera and is capable of taking solar full-disk images. As an example to illustrate the method and its application, the orientation of solar images taken with the Gyula heliograph is determined. As a byproduct, a new method to determine the optical distortion of a solar telescope is proposed.     

上海天文台1．56米望远镜斑点干涉成像实验进展

斑点干涉成像技术是克服大气湍流影响,提高地面大口径望远镜分辨本领的有效途径之一。该技术利用斑点相机拍摄一系列的短曝光像,使得大气湍流冻结,再经过图像处理获得高分辨率重建像。该技术设备简单,易于实现,很快在观测天文学中得到了广泛的应用,尤其是对双星的研究。首先回顾了天文高分辨率重建技术的发展,并介绍了相关研究成果。描述了几种典型的斑点干涉成像处理方法及其优缺点。对图像噪声类型及滤波方法进行了分析。在上海天文台1．56m望远镜上开展了双星斑点干涉观测实验,目标星等4～7mag,双星目标星等差小于2。分别采用斑点干涉术和迭代位移叠加法成功实现了双星目标的高分辨率成像,初步证明了在1．56m望远镜上进行斑点干涉成像实验,能够达到接近望远镜衍射极限的分辨率水平。     

脉冲星时间特征和多星计时观测

在评介脉冲星时研究发展趋势的基础上,讨论了基于毫秒脉冲星自转的脉冲星时间的短期特征和长期稳定度,并对影响其稳定度的因素作了初步分析.50m射电望远镜计时观测的目的之一就是综合脉冲星时研究.对于50m望远镜计时观测的选星和由多星观测进行综合脉冲星时研究中的数据分析问题进行了讨论.     

云南天文台新型斑点象探测系统

斑点成象技术能有效地消除地球大气湍流的不良影响,实现地基大型天文望远镜的衍射受限分辨率成象,其所需的原始数据是天文目标及参考星的一系列的短曝光斑点象,它们取自望远镜的终端设备：斑点象探测系统。文中对比该技术对原始数据的要求：介绍了云南天文台研制的新型斑点象探测系统的结构和性能。实际观测结果表明,该系统基本能满足要求。     

Timing models for the long orbital period binary pulsar PSR B1259–63

The pulsar PSR B1259–63 is in a highly eccentric 3.4-yr orbit with the Be star SS 2883. Timing observations of this pulsar, made over a 7-yr period using the Parkes 64-m radio telescope, cover two periastron passages, in 1990 August and 1994 January. The timing data cannot be fitted by the normal pulsar and Keplerian binary parameters. A timing solution including a (non-precessing) Keplerian orbit and timing noise (represented as a polynomial of fifth order in time) provides a satisfactory fit to the data. However, because the Be star probably has a significant quadrupole moment, we prefer to interpret the data by a combination of timing noise, dominated by a cubic phase term, and ω^. and x ^. terms. We show that the ω^. and x ^. terms are likely to be a result of a precessing orbit caused by the quadrupole moment of the tilted companion star. We further rule out a number of possible physical effects which could contribute to the timing data of PSR B1259–63 on a measurable level.     

2009年7月22日昆明日偏食太阳色球观测

阐述了云南天文台太阳全日面Hα色球望远镜对特殊天象日食的观测及资料情况。同时为局部射电源特征分析研究、CME理论、地球物理效应等相关学科研究提供资料共享信息。     

New method of analysis for TeV gamma-ray data collected by the TACTIC telescope

We describe a new fractal and wavelet based framework for analysing atmospheric Cerenkov images of extensive air showers. The methodology developed using simulated data has been tested with the data collected from Mrk421 and Crab nebula directions during 10 October 2009–16 May 2010 by the TACTIC telescope. The telescope detected flaring activity in TeV gamma-rays from Mrk421 during 15th-17th February 2010. Hillas parameter analysis of Cerenkov images showed presence of TeV γ-ray signal with statistical significance of 12.5 σ beyond 1TeV energy for the 265 hours data set. Based on a Monte-Carlo simulated database of Cerenkov images recorded by the TACTIC telescope, the wavelet dimension B₆ can be exploited as a useful parameter to segregate gamma-ray initiated events from hadron initiated events with better efficiency. We derive a preliminary value of the relevant significance for gamma initiated events using wavelet parameter B₆ for the 265 hours long observation spell of Mrk421 including the flaring episode during 15th–17th February 2010 and 66 hours data of observations on Crab nebula. Wavelet analysis approach has also been tested on Crab OFF- source data of 27 hours. Application of wavelet parameter B₆ on the recorded Cerenkov images of the TACTIC telescope reveals better results in terms of segregation efficiency and enhancement of the determined value of statistical significance as compared to the Hillas parameters approach.     

New fast X-ray transient IGR J18462-0223 discovered by the INTEGRAL observatory

Details of the discovery of a new X-ray source, IGR J18462-0223, on October 12, 2007, during a short (several hours), intense (∼35 mCrab at the peak) outburst of hard radiation by the IBIS/ISGRI gamma-ray telescope onboard the INTEGRAL observatory are given. The detection of another earlier outburst from this source occurred on April 28, 2006, in the archival data of the telescope is reported. We present the results of the source’s localization and our spectral/timing analysis of the observational data. The source may turn out to be yet another representative of the continuously growing population of fast X-ray transients, which are the focus of attention because of the identification of their optical counterparts with early-type supergiants.