经自适应网格改造后的SHASTA程序和磁重联数值实验

SHASTA(Shaarp and smooth Transport Algorithm)是求解二维磁流体动力学问题的单一网格程序.在将其用于磁重联问题的数值模拟时,它被修改成为采用自适应网格方法的程序.修改后的程序可以针对扩散区进行细化计算.在SHASTA程序的自适应计算实现过程中,采用了插入式的自适应修改策略,原二维磁流体力学偏微分方程的求解算法被作为独立单元使用.另外,修改中使用分层的数据结构,将每个细化层次的物理量用二维可变数组描述,并标记磁场和压强分布的陡变区为细化区域,再通过插值的方法得到细化层网格点上的物理量分布和边界条件,最后细化区域的细化计算结果被赋予给其上一层网格,并对其内容进行更新.采用细化计算进行的磁重联的模拟实验表明,相比单一网格计算,细节分辨率得到提高,相应的计算时间的增加则与模拟中的参数选择有关;而自适应程序部分带来的计算精度和稳定性的影响则依赖于边界设置,单步长的推进策略和插值算法.     

轨道改进中插值系数的计算

数值法精密定轨在多步法积分产生轨道和插值法计算观测量和偏导数中,需要反复迭代来完成对航天器的历元状态的微分修正.严格地说插值的使用是合理的,但是重复的插值系数计算,对于有限的计算机资源来说,是一种负担.一次性插值技术的应用,将有利于在轨道改进中涉及的观测时刻的逐个处理的内循环和完成内循环反复迭代的外循     

卫星轨道确定模型误差的深度加权核估计方法

卫星动力学模型误差是客观存在的事实,动力学模型误差传递到轨道确定算法中构成部分形式未知的模型误差,并且与测量系统自身的系统误差和随机误差耦合在一起形成定轨模型误差,严重影响轨道确定精度.详细推导了存在动力学模型误差的轨道改进方程,对模型中能准确描述的部分建立了参数化模型,对不能准确描述的误差部分,建立了非参数模型.构建了部分线性轨道改进模型,利用二阶段估计法和核函数估计法对模型误差进行拟合估计,并在轨道改进中予以补偿.根据数据深度理论,建立了非参数模型误差的深度加权核估计方法,提高了模型误差估计的抗差性.最后结合天基空间目标监视系统进行了轨道确定仿真实验.实验结果表明,模型误差是影响轨道确定精度的重要因素,核函数估计法可以有效估计定轨中的模型误差,窗宽是提高模型估计精度的重要变量,通过深度加权处理可以明显提高核函数估计的抗差性,提高轨道确定精度.     

类星体3C279和双类星体0957 561A、B的红移和质量

本文提供一种新方法、以求某天体的引力红移、速度红移和质量,只要事先知道它的红移观测值和偏转角观测值(指的是它的发射线掠过折射天体如太阳所弯曲的角度或者引力透镜中的有关数据)。 所要用的基本公式如下:(一)光线弯曲与光谱频移关系式式中φ为偏转角,GM/c~2R为折射天体无量纲表面引力势,z_(v1)和z_(v2)分别为射线掠过折射天体之前和之后的引力红移。(二)引力红移相加法则 z_v=z_(v1) z_(v2) z_(v1)·z_(v2)。式中Z_r为总的引力红移。(三)引力红移变换式△c/c=z_λ z_v z_λ·z_v。式中△c/c为光速变化率,只要它为已知,则引力红移的两种表示式z_λ和z_v可以相互交换得到。通过这种变换,式(二)可以变成z_λ=z_(λ1) z_(λ2) z_(λ1)·z_(λ2),而形式完全相同.我们叫它为引力红移相加法则是变换不变的。(四)光速变化率。它是根据广义相对论的公式c=c_0(1-2U)(1 2U)~(-1)推得的。式中c_0为真空中光速,c_A、c_C和U_A、U_C分别为场中A、C两点的光速和无量纲引力势。(五)引力红移和速度红移相加法则。Z_λ=z_(λ0) z_λ z_(λ0)·z_λ 式中z_(λ0)为速度红移,Z_λ为红移观测值。我认为波λ和频率v在描述自然规律方面应有同等作用,即通过类似的红移变换,此红移相加法则的形式仍然不变。     

非滑动式与滑动式拉格朗日插值法在BDS精密星历内插中的比较分析

在高精度卫星定位数据处理中,对精密星历内插处理是一项基础工作。利用拉格朗日多项式插值法,从三方面对北斗导航系统精密星历进行了内插精度分析,分别是非滑动式拉格朗日插值法在不同插值阶数下的插值精度,滑动式拉格朗日插值法在不同插值阶数下的插值精度,以及非滑动式和滑动式拉格朗日插值法在同一插值阶数下的插值精度。算例结果表明,如果将插值阶数作为横坐标,且向右为正,插值精度为纵坐标,向上为正,那么非滑动式拉格朗日插值法的插值精度与插值阶数呈现一个开口向下的抛物线关系;滑动式拉格朗日插值法的插值阶数高于7后,插值精度处于稳定且高的状态,插值误差最大值为1. 1 mm左右,均方差在0. 4 mm左右;在同一插值阶数下,滑动式拉格朗日插值法的精度高于非滑动式拉格朗日插值法的精度。     

小行星初轨计算的Fortran程序设计

由改进的Laplace和Gauss方法分别给出小行星初轨计算的程序,通过两程序的比较测试得出结论——两方法适用于三次长时间间隔的角观测资料。为实现一天内角观测资料的小行星初轨计算与位置预报,对改进的Laplace方法流程进行了调整。通过增加迭代方程右矩阵的调整,预报结果可用于指导小行星的跟踪观测,文中给出调整后的流程图及预报效果数值验证。     

正常恒星的演化模型计算

本文提供了正常恒星演化模型的一种计算方法.它对常用的计算方法作了改进.计算程序用Algol-60语言编成,并在国产TQ-16型扩体的计算机上对质量为2.82M_⊙的恒星进行了演化模型计算.计算结果给出的各种演化特性证明这种方法和计算程序都是正确可用的.     

钡星重元素丰度的再研究

在包括双星及逃逸物质的系统总角动量守恒模型的基础上,采用了星风质量吸积机制、由伴星通过逐次脉冲从主星吸积物质并与其外包层进行混合的模型出发,自洽地计算了钡星的重元素超丰,并给出理论计算结果与观测值的比较,计算结果表明,当取Ｂｏｎｄｉ－Ｈｏｙｌｅ质量吸积率的五分之一作为实际吸积率时,对于轨道周期较长、相距较远的钡星系统。在误差范围内,理论计算曲线与在多数样品星的重元素观测值相符合;而对于ＨＤ２０４０     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制──Ⅱ．红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７一２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分布等模型参数。     

Ⅰ型超新星模型——部分燃尽白矮星

本文用完全动力学程式计算了Ⅰ型超新星爆发。这些模型是依据氦或碳和氧构成星核,部分地或全部地产生瞬时完成的核燃烧。计算中将动力学方程、核统计平衡、Rayleigh-Taylor不稳定性等物理过程联合起来求解。重点比较了Rayleigh-Taylor不稳定性的影响,现不能作出完全肯定的结论。计算结果列在表1、表2和图2—6中。     

类星体L_α森林吸收线密度与发射红移的相关性

本文对16个高红移类星体的L_α森林吸收线密度N(z_(abs))统计分析的结果,表明它明显地依赖于类星体自身的发射红移z_(em)。这不仅表现在z(em)越大的类星体其全部L_α吸收线的平均数密度N(z_(abs))也越大;更重要的是,对于相同的吸收红移值z_(abs),而言,N(z_(abs))在统计意义上明显地随着类星体z_(em)的增大而增大。另一方面,本文也在“吸收体源自类星体抛射”的框架下作了统计,结果仍表明z_(em)对L_α森林吸收线密度有显著影响,但抛射速度却对被抛射体的数目无显著影响。最后,对所得的结果以及可能影响N(z_(abs))的若干因素作了讨论。     

旋涡星系密度波理论中Poisson积分的简化及应用

本文给出了旋涡星系密度波理论中Poisson积分的一种简化方法。这一简化的最重要应用在于利用它计算旋涡模式时可节省大量计算机时。此外本文还利用这种简化方法对一系列密度——引力势渐近关系进行了系统的数值检验。 用这一简化方法计算核函数比用未简化的核函数形式直接计算节省机时八十四倍。当在数值模式理论研究中大量计算Poisson积分时,应用本文提出的简化将有效地提高计算效率并保证足够高的精度。     

采用重置参数的轨道改进算法

当使用精度差的初始根数作定轨计算时,被估值的模型参数会吸收初值中所含误差而偏离其合理数值(如CD约为2.2),使定轨计算过程的RMS已不再变化,但轨道收敛到与实际状态有偏离的轨道上。文中给出的算例采用重置被歪曲的估值模型参数方法,首先以TLE根数为初值用精密定轨程序解条件方程,然后以第一轮迭代计算结果作为初始根数并重置模型参数,再进行第二轮迭代计算,使定轨计算结果收敛到正确轨道上,文中还使用另一颗激光卫星的双行根数作初值验证了该方法的有效性。较好地解决了因初值不准所引起的定轨计算不收敛,或收敛到与实际状态有偏离的轨道上的问题。最终得出的RMS达到厘米级精度。文中图示了两次定轨计算的RMS变化曲线图、残差分布图,迭代过程的资料采用率及定轨计算结果。     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制：II.红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７－２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分     

極点坐標的計算和相鄰台站緯度變化的分析

由各台站以天頂儀、攝影天頂筒、稜鏡等高儀或其他儀器觀測所得的緯度值可組成各該台站緯度變化的平滑曲綫。應用個别台站的緯度變化值或組合一定台站的數據,就可以計算極點的坐標。國際緯度組織(ILS)早自1899年就組合了北半球39°8′同一緯度綫上幾個台站、使用同樣的觀测儀器、觀測星表和程序所得的緯度变化來計算極點坐標,以後還絡續組織了一些南緯的台站進行觀测。1955年在都伯林舉行的第9屆國際天文協會大會上更决議由國際緯度組織及時供給國際時間局(BIH)以資料來計算參加國際時     

已知e或a的先验值的初轨迭代算法

本文讨论由短弧测角资料,已知偏心率ｅ 或半长轴ａ 的先验值时,初轨的迭代算法。某根数的先验值可看作是对该根数的具有一定精度的观测量,在加权残差平方和达到极小意义下,本文导出了最小二乘估计的迭代算法。仿真结果显示,周期的估计精度主要取决于偏心率先验值的精度;当ｅ 足够小时,可用园轨道计算的ａ′作为ａ 的先验值,定出的初轨有较高精度。     

内禀和外赋AGB星的重核素丰度分析

以１３Ｃ（α,ｎ）１６Ｏ及２２Ｎｅ（α,ｎ）２５Ｍｇ作为双脉冲中子源,对于低质量ＡＧＢ星,采用无分叉ｓ－过程反应通道,结合最近恒星演化的计算结果,在各物理参量合理取值范围内,计算了ＡＧＢ星Ｈｅ壳层内,表面重核素的丰度,在此基础上将星风吸积模型同内禀ＡＧＢ星核合成模型结合起来计算外赋ＡＧＢ星重元素的超丰。     

SBG照相底片归算的插值方法

本文根据SBG照相机在人造卫星跟踪照相观测中的成象特点,给出底片归算的插值方法和全部计算公式。     

恒星大气物理参量的非参数估计方法

恒星大气物理参量（有效温度、表面重力、化学丰度）是导致恒星光谱差异的主要因素．恒星大气物理参量的自动测量是LAMOST等大规模巡天望远镜所产生的海量天体光谱数据自动处理中一个重要研究内容．针对测量大样本的恒星光谱数据估计每个恒星的大气物理参量，提出了一种基于变窗宽核函数的估计算法：变窗宽算法是对固定窗宽算法的改进，分为3个步骤：（1）将历史恒星光谱数据进行PCA处理，得到光谱的低维特征数据；（2）利用特征数据与其物理参数的对应关系，建立一种变窗宽的非参数估计模型；（3）利用该估计模型，直接计算待测恒星光谱的3个物理参量（有效温度、表面重力、金属丰度）．实验结果表明：该方法与固定窗宽估计模型以及在其他文献中报道的方法相比，具有较高的估计精度和鲁棒性．     

稳健估计在轨道改进中的应用

通过对20颗卫星的模拟计算，研究了人造卫星光学观测的轨道改进方法，给出了资料预处理(观测精度σ0=5″)的剔除门限，使野值的比例在大多数情况下小于10％；在轨道改进中，先用Huber估计迭代2次，再用Hampel估计迭代到收敛，保证了轨道改进的精度；重点研究了Hampel估计的权函数参数(C0，C1，C2)的取值，得出结论：对于大于或等于6σ0的野值，C0可取为2．2，C1可取为3．6，C2的取值和野值大小有关．