低纬子午环观测数据检查软件

介绍了低纬子午环观测数据检查软件的设想思想,并介绍了采用优选法搜索隐藏在Ｒｅｔｉｃｏｎ输出数据中的各狭缝信号,较常规的逐次递增搜索可大大提高效益,其定心精度优于０．０５象元。     

GALILEO搜救定位处理的分布式数据融合方法

对遇险目标搜索救援的支持是GALILEO全球卫星导航系统的一项重要民用服务.文章介绍了GALILEO搜索救援子系统(SAR)定位的基本原理.在GALILEO SAR中测量量为时间信号与频率信号,文章详细地给出了两种测量信号的定位方法.基于多传感器信息融合技术,对搜索救援系统中不同测量信号进行综合状态估计.在仿真计算中,采用带噪声的模拟测量数据进行定位,数值计算的结果显示基于多传感器数据融合方法的综合状态估计是可靠的.     

PRESTO单脉冲搜索的算法优化及其并行化

随着快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)及旋转射电暂现源(Rotating Radio Transient, RRAT)等一些没有明显周期的天体被发现以来,单脉冲搜索受到研究人员广泛关注。同时随着射电望远镜设备日趋完善,更高分辨率和更广阔的观测空间产生的观测数据量剧增,观测数据的快速处理迫在眉睫。介绍了PRESTO(PulsaR Exploration and Search TOolkit)中单脉冲搜索,使用Cython编程方式对单脉冲搜索中去趋势(Detrend)算法进行优化,并通过Ray框架实现单脉冲搜索在中央处理器(Central Processing Units, CPU)上并行化。实验结果表明,算法优化后的单脉冲搜索并行化,能明显提升搜索程序性能,显著缩短数据处理时间,同时该并行策略仅基于中央处理器,无需修改代码即可在纯中央处理器环境下实现高性能数据处理。     

GSC星表应用软件的设计

本文扼要叙述GSC星表应用软件的设计,从数据结构和算法两个方面介绍了Delphi可视化面向对象编程环境下对文件搜索、数据存储与排序、星图生成与检索等几个难点问题的处理。算法和数据结构的描述采用了warnier图。     

脉冲星搜索技术及FAST望远镜脉冲星搜索展望

分析现有的脉冲星搜索方法对于即将开展的FAST望远镜早期脉冲星搜索的可行性和必要性,尝试脉冲星搜索数据处理的软、硬件加速。回顾并总结了现有的脉冲星搜索方法和这些方法对应的发现,分析这些方法的特点。编写了基于PRESTO的并行数据处理程序。估计了使用显卡计算加速来完成单脉冲搜索的可行性和效率。编写的基于PRESTO的并行数据处理程序使得处理帕克斯望远镜多波束巡天的一个典型大小(100 MB)的文件的时间从约95 min缩短到短于10 min。使用显卡加速的单脉冲搜索实现了大约20倍的加速,数据处理时间短于获取观测数据的时间。对于使用望远镜早期观测数据进行脉冲星搜索而言,用于短轨道周期脉冲星搜索的相位调制搜索算法是没有必要的,用于搜索较长轨道周期的加速搜索算法也不十分必要,而用于长自转周期脉冲星搜索的快速折叠算法仅在需要搜索长自转周期的弱脉冲星时才需要使用。在数据处理过程中,软、硬件等方面可以加快数据处理的速度,可以使数据处理用时短于获取数据的时间。     

GEO暗弱空间碎片目标搜索策略分析

在地球同步轨道特征的基础上,介绍了地球同步轨道空间碎片的运动特征。针对地球同步轨道暗弱空间碎片进行观测的搜索方案,考虑目标的预报误差以及视场的大小,用数学方法分别计算了同心圆搜索与爬楼梯搜索的成功概率,并由计算结果分析了两者的特征,认为在一般情况下,同心圆搜索方案具有更高的搜索效率。     

基于机器学习的单脉冲搜索候选体识别对FAST观测CRAFTS数据的应用研究

单脉冲搜索作为脉冲星探测的有力工具,在探测旋转射电暂现源以及快速射电暴中扮演着重要角色。为了从海量的射电巡天数据中快速筛选出最有价值的单脉冲搜索候选体,候选体识别已经从早期启发式阈值判断发展到基于机器学习自动识别。对于FAST观测,研究了基于机器学习的单脉冲搜索候选体识别应用到CRAFTS (the commensal radio astronomy FAST survey)超宽带脉冲星数据的性能表现。在评估过程中,使用单脉冲事件组识别(SPEGID)和单脉冲搜索器(SPS)两类自动识别方法,通过7种不同机器学习分类器对CRAFTS基准数据集产生的单脉冲搜索候选体进行自动识别;作为对比,也使用了启发式阈值判断的方法 (RRATtrap和Clusterrank)。结果表明,SPEGID具有最好的性能表现(最高的F1-score值95.1%、次高的召回率95.4%、最低的假阳性率4.7%),SPS具有最快的筛选速度(平均每小时筛选4 010个候选体)。通过对比分析结果,探讨了如何基于FAST观测数据开展高效的单脉冲搜索候选体识别。     

太阳系探索和地外生命搜索

综述了国际上进行太阳系空间探测的现状，着重介绍了探测月球，火星，不星和外行星的意义，目的，手段和成就，择要介绍了美国宇般局，欧洲空间局，俄罗斯和日本近年来和下世纪初的空间计划，论及地外生命搜索，主要介绍了火星上水和生命搜索进展，地外生命搜索的的SETI计划及其发民菜，物理学家与生物学家有关搜索成功的可能性的争论，以及太阳系外行星系统的发现，太阳系外行星系统的发现是当代天文学最时髦的，也将是未来21世纪成果最丰富的研究领域之一，目前，已经发现了大约50个太阳系外行星系统，太阳系外行星系统的发现与地外生命搜索研究是密不可分的，这项研究近20年来发展较快，它的研究也促进了航天学，宇宙化学，天文生物学乃至哲学等其化学科的发展。     

基于图像的天体搜索研究与自动化集成软件开发

天体搜索是天文数据处理流程的一个重要环节,也是以平方公里阵列射电望远镜(Square Kilometre Array, SKA)为代表的下一代射电望远镜在面向海量数据处理中的挑战之一.现今天体自动搜索算法、软件已日趋成熟并投入应用,不过在自动化、兼容性等方面仍具有提升空间.以更自动化、更适应海量数据需求的天体搜索算法研究为宗旨,以现有算法为研究基础,天体自动搜索软件系统得到设计和开发.该系统包含友好的交互式用户操作界面,具备可视化输出数据显示、兼容不同数据输入和输出并包含为实际应用服务的文件管理功能.该系统对于大天区图以及图像集,均能够很好地进行自动化处理.测试结果显示,上述方法对于天体搜索的改进有一定成效.后续将在此基础上对该集成系统做进一步的改进开发,以适应更多的需求.     

基于天文开源软件的卫星干涉测量数据处理系统

VLBI (Very Long Baseline Interferometry)技术观测卫星需要对干涉测量数据进行相关和后处理,通过相关、时延校准、条纹搜索,最终得到卫星的基线几何时延.基于天文开源软件建立起一套卫星干涉测量数据处理系统.该系统可工作在实时和事后两种状态,实现相关、中性大气、电离层、钟模型以及仪器硬件的时延校准、条纹搜索、生成基线时延和时延率序列.使用该系统处理北斗GEO (Geosynchronous Earth Orbit)卫星的干涉测量试验数据,得到了精度在1–2 ns量级的卫星基线时延序列.     

基于多重网格的射电源条纹搜索算法研究

空间甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Infertaro-meter, VLBI)是射电天文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。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干涉条纹搜索,利用滑动窗口技术扩大搜索范围,多重网格技术提高搜索效率。实测数据表明,该算法能够在不依赖先验预报时延模型的情况下成功获得射电源干涉条纹。     

基于解析梯度的近地小天体探测机会搜索问题研究

研究近地小天体的探测机会搜索问题.针对交会型探测任务,通过结合变分理论和状态转移矩阵推导了性能指标关于可调参数的解析偏导数,然后在搜索空间中随机生成初始点,并从这些初始点出发利用解析偏导数寻优,从而得到搜索空间内对应潜在发射机会的全部局部极小值点.此方法既在一定程度上保持了传统搜索方法全局搜索的特点,又克服了传统搜索方法的盲目性,因此计算速度获得很大提高.此外该方法可以对探测机会的搜索精度进行有效地控制.     

VLBI软件相关处理机系统中的数据预处理方法

在绕月探测工程VLBI数据处理中心的软件相关处理机系统中，各VLBI观测站采集的原始数据必须经过预处理才能进行相关处理与条纹搜索等运算。处理机预处理模块对来自各个观测站的MARK5观测数据进行模式判别、寻找同步头、计算CRC校验码、时间同步等操作，生成时间长度为1min的标准Linux文件，并存放于硬盘阵列上，供相关处理和条纹搜索使用。预处理模块和软件相关处理模块、条纹搜索模块协调配合，保证了软件相关处理机系统在准实时和事后两种观测模式下的性能指标。     

基于解析梯度的近地小天体探测机会搜索问题研究木

研究近地小天体的探测机会搜索问题．针对交会型探测任务,通过结合变分理论和状态转移矩阵推导了性能指标关于可调参数的解析偏导数,然后在搜索空间中随机生成初始点,并从这些初始点出发利用解析偏导数寻优,从而得到搜索空间内对应潜在发射机会的全部局部极小值点．此方法既在一定程度上保持了传统搜索方法全局搜索的特点,又克服了传统搜索方法的盲目性,因此计算速度获得很大提高．此外该方法可以对探测机会的搜索精度进行有效地控制．     

脉动变星数据库的建立

为了方便国内学者对脉动变星进行研究,建立了一个数据库,目前包含了时间长达10 yr左右的巡天项目MAssive Compact Halo Objects(大质量致密银晕天体,MACHO)和Optical Gravitational Lensing Experiment(光学引力透镜实验,OGLE)发现的脉动变星,一共容纳了来自银河系核球与大小麦哲伦云中的共近23万颗变星.采用的软件是LAMP,即Linux+Apache+MySQL+PHP.数据库的使用通过网页的简单搜索界面实现,搜索参数主要是天体的赤经、赤纬和半径.鉴于本数据库的灵活性,将来很方便加入其他的变星数据.     

用位相相关方法测量Geminga脉冲星的守时参数

利用γ射线脉冲星Ｇｅｍｉｎｇａ自旋及频率变化的稳定性，采用位相相关的方法分析了ＥＧＲＥＴ对脉冲星Ｇｅｍｉｎｇａ四次观测间隔较长的数据，得到较为准确的守时参数ｆ．位相相关的结果与更长数据段折叠搜索的结果较为接近，表明对于自旋和频率变化都较为稳定的γ射线脉冲星，位相相关分析方法可以作为提高脉冲星参数精度的有效方法．     

改进遗传算法在初始波长定标中的应用

在LAMOST和SDSS二维光谱数据处理的初始波长定标操作中,通常给定色散曲线的一组初始拟合系数,然后在其附近一定空间内进行搜索,以期找到一组最优的系数.这实际上是一个全局寻优的问题.LAMOST和SDSS目前使用的是枚举式搜索方式,但是由于缺乏全局最优解的先验知识,需要大量的时间遍历整个解空间才能得到全局最优解.遗传算法由于使用了启发式搜索方式,是一种高效的全局寻优算法.在标准遗传算法的框架上,通过使用有效的编码方式、适应度函数以及选择、交叉、变异等遗传算子,构造了一种能够用于初始波长定标的快速收敛的改进遗传算法.通过Shaffer's F6函数的测试,该改进遗传算法具有良好的全局收敛性.将该改进遗传算法引入到LAMOST初始波长定标的寻优操作中,实验表明该算法能够取得较好的效果.     

星载测高仪交叉点数据定轨研究

从海洋测高卫星的发展状况入手,介绍了用测高仪数据进行定轨的意义.然后,分析了测高仪数据的误差修正模型及交叉点数据计算方法,详细介绍了JASON-1测高数据文件中所涉及的误差修正量和采用的模型.最后,通过仿真数据和实测数据的计算,分析了单用测高仪数据和交叉点数据进行轨道确定所能达到的精度,为未来的实际应用提供了有价值的参考.     

用位相相关方法测量Geminga脉冲星的守时参数

利用γ射线脉冲星Ｇｅｍｉｎｇａ自旋及频率变化的稳定性，采用位相相关的方法分析了ＥＧＲＥＴ对脉冲星Ｇｅｍｉｎｇａ四次观测间隔较长的数据，得到较为准确的守时参数ｆ，位相相关的结果与更长数据段折叠搜索的结果较为接近，对于自旋和频率变化都较为稳定的γ射线脉冲星，位相相关分析方法可以作为提高脉冲星参数精度的有效方法。     

地外生命搜索和太阳系外的行星的发现

阐述地外生命搜索的意义，手段和现状，地外生命搜索的SETI计划及其发展，并着重介绍太阳系外的行星系统的发现，它的目的，成果以及未来。太阳系外的行星系统的发展是当代天文学最时髦的，也将是未来21世纪成果最丰富的研究领域之一，从1992年第一个确认了脉冲星PSR 1257＋12的行星系统以来，1995年确认主序星51Peg有一颗行星，至2001年5月，已经发现了60个太阳系外的行星系统，太阳系外的行星系统的发现与地外生命搜索研究是密不可分的，新的发现也提出了很多新的谜，这项研究近10年来发展很快，它的研究也促进了航天学，宇宙化学，天文生物学乃至哲学等其他学科的发展。