基于JDBC的通用数据库访问和星表录人工具

LAMOST（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope）的巡天战略系统的主要功能是安排观测计划,而规划巡天星表是开展所有工作的初始步骤。天文研究人员或者巡天观测人员需要从各种类型的数据库进行选星、提取和录入。使用JDBC（Java Database Connectivity）数据库访问技术,利用面向对象的编程思想,实现了一个能访问多种类型数据库、获取星表数据、数据格式转换和星表录入的工具,支持大数据量处理,为天文研究人员以及巡天观测管理人员提供帮助。     

基于JDBC的通用数据库访问和星表录入工具

LAMOST(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope)的巡天战略系统的主要功能是安排观测计划,而规划巡天星表是开展所有工作的初始步骤。天文研究人员或者巡天观测人员需要从各种类型的数据库进行选星、提取和录入。使用JDBC(JavaDatabase Connectivity)数据库访问技术,利用面向对象的编程思想,实现了一个能访问多种类型数据库、获取星表数据、数据格式转换和星表录入的工具,支持大数据量处理,为天文研究人员以及巡天观测管理人员提供帮助。     

LAMOST观测控制系统

LAMOST的观测控制系统将实时地与望远镜控制系统和焦面仪器控制系统一起来完成LAMOST的光谱巡天工作,同时与数据处理系统紧密联系以安排观测计划和数据处理任务。研制观测控制系统的目的是自动地完成整个光谱巡天工作,以最有效地获得科学产出。     

均值漂移算法在LAMOST动态选星中的应用

将均值漂移算法运用于LAMOST动态选星过程,用以寻找局部天区内观测目标密度最高的区域进行观测.通过模拟试验分析了在不同的天区覆盖方法对均值漂移算法观测效率的影响,并与使用最大密度算法得到的结果进行了比较,证实了均值漂移算法的优越性.     

一种基于二维算法的新颖的多目标光纤光谱数据处理流程

郭守敬望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST)、斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)、英澳望远镜(AngloAustralia Telescope,AAT)等大多数多目标光纤光谱望远镜现用的数据处理流程都是基于一维算法的.以LAMOST为例提出多目标光纤光谱数据处理流程方法.在LAMOST现用数据处理流程中,在预处理过程之后,通过基于一维模型的抽谱算法从二维观测目标光谱数据中得到一维抽谱结果作为中间数据.后续的处理步骤都基于一维模型的算法.然而,这种数据处理流程不符合观测光谱的形成机理.因此,在每个步骤中都引入了不可忽略的误差.为了解决这一问题,提出了一种还未被用于LAMOST及其他望远镜数据处理系统的新颖的数据处理流程.重新设计安排了各个数据处理模块的顺序,各关键步骤算法都是基于二维模型的.核心算法将详细论述.此外,列出了部分实验结果来证明二维算法的有效性和优越性.     

适用于大视场的快速星像匹配算法

基于CCD图像的天文观测中,星像匹配是一项基本的任务。提出一种基于k-d树和k-means聚类算法的星像匹配算法,应用三角形不变性元组对相似三角形进行盲匹配,算法可以间接计算CCD图像的比例尺。三次使用k-d树优化计算,并使用k-means聚类算法对图像进行分割,提高星像匹配的精度。使用云南天文台1 m望远镜拍摄的稀疏星场和2.4 m望远镜拍摄的密集星场进行了星像匹配算法的测试。实验结果表明,该方法能较好地自适应图像比例尺的微小变化,同时提高星像匹配的精度。     

观测过程中较差大气折射引起的星象移动的计算和研究

本文给出了一种计算观测过程中较差大气折射引起的星象移动的方法，包括焦面最佳转动的确定．算法中除大气折射公式外，都是严格的．本文用这种方法详细计算了我国即将研制的大天区面积多目标光纤光谱望远镜（ＬＡＭＯＳＴ）中较差大气折射引起的星象移动，文中详细计算了望远镜安放在纬度４０．４°，观测天区－１０°δ＋９０°，天体过子午圈前后１．５小时，视场直径５°情况下，星象移动的结果，并得到星象的最大位移为０．８５９″，ＬＡＭＯＳＴ中光纤的直径是３．３″，光纤定位系统可不作校正．本文提出了实现焦面最佳转动的导星方法：在导星元件是ＣＣＤ的情况下，可任选一颗星来引导焦面旋转，只要使星象在ＣＣＤ靶面上作切向位移，其值等于按本文方法计算得到的值，若采用赤径、赤纬分角线方向（四个４５°方向）的星来引导旋转，也可近似地得到焦面的最佳转动．本文提出的算法和导星方法，可应用于任何天区，任意的观测时间和任何形式的焦面可旋转的望远镜．     

LAMOST子镜镀膜研究进展

对大口径光学/红外天文望远镜而言,为保障其稳定高效运行,镜面镀膜是重要的维护环节之一.镀膜质量的好坏直接影响镜面光学反射率的高低,也严重影响到天文望远镜的成像质量、观测效率.国家重大科技基础设施—大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, LAMOST,又名郭守敬望远镜)自2009年6月通过国家竣工验收并逐步投入巡天观测,目前已进入第2个5 yr巡天计划阶段,取得近两千万的光谱产出和大批高显示度的科学成果. LAMOST共拥有24块施密特改正镜子镜和37块球面主镜子镜,为了确保在野外恶劣观测环境下镜面反射率维持在较高水平,每年要对大批子镜进行镀膜.主要介绍了镀膜需求、镀膜设备,并基于大量实验和多年的完善探索出一套可行的镀膜工艺流程,确保了LAMOST子镜极高的镀膜质量.镀膜后子镜平均反射率高达90%以上,满足了LAMOST光谱巡天的镜面反射率要求.     

多波段巡天和LAMOST观测目标

综述了国际上多波段巡天工作的进展。其中，x射线波段列举了至今主要的x射线卫星，特别介绍了ROSAT、ASCA、Chandra和XMM—Newton的情况；光学波段主要介绍了SDSS、DEEP以及2df的星系和类星体巡天；红外波段主要介绍了2MASS和SWIRE巡天；射电波段主要介绍了NVSS和FIRST巡天。根据光谱能力和观测模式，提出了LAMOST的选题目标，分析讨论了LAMOST可以开展的交叉证认工作。     

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.     

Calculations for the Pre-Calibration of LAMOST Active Optics

Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope (L AMOST) is one of the major on-going national large scientific projects in China. Active optics is a key technology for the LAMOST with which the thin-mirror active optics and segmented-mirror active optics are tied in. A pre-calibration method considering all active forces and displacements specially for LAMOST has been developed in early 2004. We give a detailed mathematical derivation and calculation including numerical simulation and computer program realization of the pre-calibration method of LAMOST open-loop control for the third-order as-pherical aberration. We have also carried out calculations on the application of the pre-calibration method and the parameters of actuator design in LAMOST active optics in observation mode, including estimations of the actuator ranges, the interval of active optics correction and the ranges and trends of load changes on all the actuators during LAMOST tracking a given star.     

Sky subtraction for LAMOST

Sky subtraction is a key technique in data reduction of multi-fiber spectra. Knowledge of characteristics related to the instrument is necessary to determine the method adopted in sky subtraction.In this study, we describe the sky subtraction method designed for the Large sky Area Multi-Object fiber Spectroscopic Telescope(LAMOST) survey. The method has been integrated into the LAMOST 2D Pipeline v2.6 and applied to data from LAMOST DR3 and later. For LAMOST, calibration using sky emission lines is used to alleviate the position-dependent(and thus time-dependent) ~ 4% fiber throughput uncertainty and small wavelength instability(0.1 A) during observation. Sky subtraction using principal component analysis(PCA) further reduces 25% of the sky line residual from OH lines in the red part of LAMOST spectra after the master sky spectrum, which is derived from a B-spline fit of 20 sky fibers in each spectrograph. Using this approach, values are adjusted by a sky emission line and subtracted from each fiber. Further analysis shows that our wavelength calibration accuracy is about 4.5 km s~(-1), and the averages of residuals after sky subtraction are about 3% for sky emission lines and 3% for the continuum region. The relative sky subtraction residuals vary with moonlight background brightness, and can reach as low as 1.5% for regions that have sky emission lines during a dark night.Tests on F stars with both similar sky emission line strength and similar object continuum intensity show that the sky emission line residual of LAMOST is smaller than that of the SDSS survey.     

一种新的基于2维傅里叶谱图像的恒星光谱特征提取方法和深度网络分类应用

天体光谱分类是天文学研究的重要内容之一,其关键是从光谱数据中选择和提取对分类识别最有效的特征构建特征空间.提出一种新的基于2维傅里叶谱图像的特征提取方法,并应用于LAMOST (the Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)恒星光谱数据的分类研究中.光谱数据来源于LAMOST Data Release 5(DR5),选取30000条F、 G和K型星光谱数据,利用短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform, STFT)将1维光谱数据变换成2维傅里叶谱图像,对得到的2维傅里叶谱图像采用深度卷积网络模型进行分类,得到的分类准确率是92.90%.实验结果表明通过对LAMOST恒星光谱数据进行STFT可得到光谱的2维傅里叶谱图像,谱图像构成了新的光谱数据特征和特征空间,新的特征对于光谱数据分类是有效的.此方法是对光谱分类的一种全新尝试,对海量天体光谱的分类和挖掘处理有一定的开创意义.     

Nonlinear adaptive observer-based sliding mode control for LAMOST mount driving

Heavy disturbances caused mainly by wind and friction in the mount drive system greatly impair the pointing accuracy of the Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST).To overcome this negative effect,a third order Higher Order Sliding Mode (HOSM) controller is proposed.The key part of this approach is to design an appropriate observer which obtains the acceleration state.A nonlinear adaptive observer is proposed in which a novel polynomial model is applied to estimate the internal di...     

LAMOST项目及进展

简要介绍了我国天文界正在研制的4m大视场光学望远镜项目－LAMOST及其进展情况，LAMOST已进入详细设计阶段，其关键技术的试验仍然在进行中，开工报靠有望在近期批复。     

A catalog of DB white dwarfs from the LAMOST DR5 and construction of templates

In this study, we employ machine learning to build a catalog of DB white dwarfs(DBWDs) from the LAMOST Data Release(DR) 5. Using known DBs from SDSS DR14, we selected samples of highquality DB spectra from the LAMOST database and applied them to train the machine learning process.Following the recognition procedure, we chose 351 DB spectra of 287 objects, 53 of which were new identifications. We then utilized all the DBWD spectra from both SDSS DR14 and LAMOST DR5 to construct DB templates for LAMOST 1 D pipeline reductions. Finally, by applying DB parameter models provided by D. Koester and the distance from Gaia DR2, we calculated the effective temperatures, surface gravities and distributions of the 3 D locations and velocities of all DBWDs.     

LAMOST控制系统实时分布式数据库

介绍国家“九五”重大科学工程项目“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)”中基于QNX(Quick UNIX)操作系统的实时分布式数据库的研究情况。此项研制已通过2002年7月2日由LAMOST工程指挥部组织的北京、南京和合肥三地专家的评审，并得到好评。该数据库功能强、工具丰富、操作方便，在类UNIX操作系统下实现了Windows的界面风格，可以满足LAMOST控制系统数据在线(或离线)处理、存储、程序生成表格和图形等需要，也可推广应用到其它相关领域。     

基于MYSQL/LINUX 的LAMOST数据库设计与实现

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）将被建成，在投入使用之前设计开发出全自动处理光谱的软件系统是必需的。完善的数据库系统是该光谱处理软件不可缺少的一部分。本文分析了LAMOST对数据库的需求，设计并实现了基于MYSQL／LINUX的LAMOST数据库系统并对该系统进行了初步测试。