关于单天线跟踪指向校准和双天线基线校准的探讨

阐述了CSRH的跟踪指向校准和天线对基线校准的方法.通过利用观测射电星Cassiopeia A或Cygnus A找出流量最大点以校准天线指向,跟踪观测GPS卫星或射电星,并借鉴Korean Solar Radio Burst Locator(KSRBL)系统的8参数校准法校正由天线安装引入的误差,校准后误差RMS值可小于22".在完成上述单天线指向跟踪校准后,应用阐述的算法可校准天线对基线误差.     

云台40m射电望远镜的指向误差校正

首先综述了射电望远镜指向误差校正的原理并对软件校准的两种方法进行了比较。其次阐述了利用软件校准的方法对云南天文台40m射电望远镜进行指向校正的过程,并给出其指向校正结果。结果是经过指向校正后该射电望远镜的指向精度达到观测要求。     

南极5 m太赫兹望远镜指向与调焦校准精度分析

指向校准与副面调焦是天线测量的重要组成部分,对射电望远镜实际的观测性能有重要影响.根据南极5 m太赫兹望远镜(DATE5)指向精度和离焦增益损失的指标要求,计算得到了指向校准与副面调焦观测过程中对信噪比的要求,并以此为依据选取了若干可行的候选校准源,包括太阳系行星和超致密电离氢区.分析了大气吸收和校准源角直径对测量精度的影响.仿真分析结果表明:望远镜在南极工作时,这些校准源在一定的高度角范围内可以提供足够强的流量密度,用来验证预先建立的太赫兹和光学望远镜两光轴指向偏差模型以及副面调焦模型.     

分子外流区的水6_(16)→5_(23)脉泽

使用中国科学院紫金山天文台青海观测站的13.7米射电望远镜于1993年11月巡视了132个分子外流区的水6_(16)→5_(23)跃迁(22GHz)。发现了3个流量在60Jy左右的新的水22GHz脉泽源,并重新观测到在1987-1990年间未能测到的DR21分子外流区的水22GHz脉泽。在本次观测的基础上对Orion-KL,W49,Cep-A等著名强源的某些特征进行了讨论。     

18个电离氢区的2.5cm射电连续谱观测

十八个致密电离氢区的2.5cm连续谱观测在上海天文台佘山站25m望远镜上于1990年8月完成.望远镜指向精度为20〃,在该波段当仰角为77°时效率为68％,空间分辨率为4.′2.所用接收机中心频率为11.95GHz,带宽为500MHz,系统噪声温度平均为130K.经校准的噪声管用于定标,每次观测同时测量.观测采用等待式或位置调制,所有源在测量时仰角在28°以上,系统误差在10％以内.观测结果经大气吸收改正转换为流量密度.结合Parkes 64m望远镜在6cm的观测结果和气体星云中射电连续谱的一般规律,对结果作了初步分析.     

天马13m射电望远镜高精度指向模型的建立

天马13 m射电望远镜是专为空间大地测量的新一代甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)天线,即VGOS(VLBI Global Observing System)系统。VGOS观测将从调度、相关、观测策略到分析各方面改变甚长基线干涉测量。与传统测地观测相比,VGOS观测将数据精度提高1～2个数量级。天马13 m射电望远镜安装了3～15 GHz宽频制冷接收机,一般要求天线指向偏差小于最高频率波束宽度的1/10。为满足高精度指向要求,详细介绍了建立指向的方法和天线控制扫描策略,给出了系统误差修正模型的完全表达式,明确了指向修正模型中的参数意义。基于该天线指向扫描的实测数据,实测评估了望远镜的指向精度。采用最小二乘法对覆盖全天区的数据样本进行拟合,得到天马13 m射电望远镜指向模型,并加载到天线伺服控制系统进行验证,得到了优于10″的盲指误差。     

天马望远镜连续谱观测系统

天马望远镜是目前亚洲最大的全方位可转动的射电望远镜。连续谱观测对于天马望远镜具有重要意义。主要介绍天马望远镜连续谱观测系统的相关信息及其实现情况,包括:天马望远镜连续谱观测的过程、天马望远镜连续谱观测系统的硬件和软件系统的组成,以及连续谱观测系统的测试观测结果。在C波段6.5 GHz的观测结果表明:连续谱观测系统可实现单点观测和成图观测。修正后指向误差的平均值为2.2′′,均方根误差为4.3′′。目前该系统已用于天马望远镜的连续谱观测,取得了较好的结果,验证了系统的有效性。     

OJ 287,0716+714与BL Lacertae的光变分析

OJ 287是存在着剧烈活动的低峰频BL Lac天体,其低频段的能谱与另两个TeV BL Lac天体(0716+714和BL Lacertae)在低频段的能谱很相似,但是切仑科夫望远镜却没能探测到它的TeV射线.利用这3个天体的观测数据,比较它们在22 GHz、37 GHz和B波段的最小光变周期及延迟的异同,进一步寻找没有观测到OJ 287的TeV伽马射线的可能原因.分析结果显示:(1)最小光变周期方面,OJ 287在37 GHz和B波段的周期偏小,在22 GHz,OJ 287与0716+714的结果相当,但与BL Lacertae相比要小很多,OJ 287的周期更短表明其活动性更强,却没有探测到来自OJ 287的TeV伽马射线,这表明OJ 287在TeV波段的辐射与这3个低能波段最小光变周期之间可能没有联系;(2)延迟方面,OJ 287在B波段相对于37 GHz的延迟要长于0716+714,短于BL Lacertae;在37 GHz相对于22 GHz的延迟要短于0716+714,而BL Lacertae在37 GHz相对于22 GHz的时延为负值,表明22 GHz要超前于37 GHz.通过对延迟的比较分析,并没有发现OJ 287与0716+714和BL Lacertae之间存在明显的差异;从能谱来看,很可能是由于OJ 287在TeV波段的能谱较陡造成切仑科夫望远镜没有探测到来自OJ 287的伽马辐射,但TeV能段较陡的能谱对低能段光变的影响目前还不是很清楚.     

数字边带分离校准研究

边带分离(Sideband-separating, 2SB)接收可实现上边带(Upper Sideband, USB)和下边带(Lower Sideband, LSB)信号同时观测,观测效率高且上、下两边带不会出现混叠.因此在射电天文观测应用中越来越受到重视.由于全模拟边带分离接收机存在难以克服的幅度和相位误差,导致了边带抑制率较低,影响了系统的性能.数字边带分离接收机可通过数字信号处理方法,有效改善系统边带抑制率.在3–18 GHz频段构建数字边带分离接收机原理实验,并基于边带分离理论和数字校准方法,实现实验系统的边带不平衡度校准,大大改善了系统的边带抑制率.     

乌鲁木齐25m射电望远镜脉冲星观测研究

乌鲁木齐天文站自1999年以来陆续研制完成脉冲星1.5GHz频段消色散接收系统，0.327GHz,0.61GHz,2.3GHz,4.8Hz和8.4GHz等5个频段上的单通道的脉冲星接收系统和2组双频（2.3GHz和8.4GHz及0.327GHz和0.61GHz)同时观测的接收系统，上述设备均已投入观测，并取得一批诸如脉冲星周期参数，周期跃变，逢行速率，脉冲轮廓模式变化，星际闪和谱特性等观测成果。     

采用光学指向系统建立天马13m望远镜指向模型

描述了采用光学望远镜辅助天马13m射电望远镜进行指向测量以及建立指向误差修正模型的方法. 对于小口径望远镜, 指向校准目标源比较少, 用射电法建立指向模型难以覆盖全天区. 利用上海天文台天马13m射 电望远镜进行光学望远镜辅助射电望远镜指向测量研究, 在13m天线背架上安装一套光学指向系统, 获得了优 于3''的重复测量误差. 此外, 通过对影响天线指向因素的分析, 建立了包含8个误差项的指向误差修正模型以及 光轴和电轴偏差模型. 将指向模型代入天线伺服控制系统, 对校准目标射电源进行十字扫描, 得到指向样本残差约 为5''. 该研究可以为实现高精度指向建模提供一种参考方法.     

平均风作用对天马望远镜面形精度和指指向精度的影响

天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s~(-1)的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。     

平均风作用对天马望远镜面形精度和指向精度的影响

天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s~(-1)的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。     

带自定标的自动电磁环境频谱监测系统

脉冲星是一类自转极为稳定、辐射电磁脉冲的中子星。脉冲星研究的3个前沿领域使得与其相关的射电天文观测需要更多更宽的无线电频段。来自深空微弱的射电信号及射电望远镜的高灵敏度等特点,又使射电观测易受到来自人类活动产生的电磁干扰的影响,甚至有时对射电观测带来致命影响,因此射电观测需要选择电磁环境优异的地方建站。利用宽带噪声源、50Ω匹配负载、高低频天线组成具有三重定标校准的监测系统。系统处于哀牢山生态站进行不同频段(100 MHz~18 GHz)、多方位角、两个极化角、不同气候环境下的观测。阐述了对观测数据进行统计分析及处理的方式。系统可以广泛用于野外电磁环境监测及射电望远镜选址等领域。     

三波段太阳射电高时间分辨率的同步观测

本文主要介绍使用三波段(1.42GHz、2.84GHz及3.67GHz)高时间分辨率同步观测系统巡视太阳,在日面上有活动区时所观测到的一些快速精细结构特征,特别注意到在毫秒级尖峰辐射中可能存在谐波结构的现象。     

上海天文台65米射电望远镜谱线观测及数据校准

谱线观测是上海天文台65 m射电望远镜的主要观测手段之一,在和美国国家射电天文台联合研制脉冲星和谱线观测终端的基础上,开发了观测控制软件,设计了流量定标的硬件和软件,开发了频率校准程序。经过大量的观测测试,证明观测和数据校准系统的有效性,并于2015年下半年对国内用户开放,取得了大量的观测结果。详细介绍本终端的组成和功能,观测控制软件的流程,结合观测数据介绍流量定标和频率校准的处理方法和结果,并给出下一步的工作计划。     

基于CCD提高射电望远镜极轴校准精度及修正

射电望远镜极轴的安装定位是否准确直接影响其指向精度和成像质量,通过运用光学CCD原理精确测量射电望远镜极轴偏差角度,用以安装校准极轴,达到提高射电望远镜指向精度和成像质量的效果,并且结合计算机可实现多极轴同时校准,提高工作效率。同时,基于CCD技术可以及时发现天线极轴出现的偏差并进行修正,提高了数据的质量。     

2003年10月26日至11月3日CME事件的射电初步分析

基于我国的太阳射电宽带频谱仪(0．625～7．600GHz)在2003年10月22日～11月3日观测到8个伴生日冕物质抛射(CME)的太阳射电爆发,结合Nobeyama Radio Polarimeter(NORP)的单频观测、Nobeyama Radioheliograph (NORH)、Siberian Solar Radio Telescope(SSRT)的成像观测以及Culgoora和WAVE／WIND的低频射电频谱观测,对8个射电爆发的射电辐射特征进行了初步分析．试图从中寻找与CME伴生的射电爆发的特征。     

综合孔径望远镜观测的三种数据处理方法

综合孔径射电望远镜由于庞大的天线阵结构以及复杂的接收机系统,在其观测中除了遇到一般单天线观测时所面临的一系列误差修正以外,还面临着许多新的误差因素。本文归纳了用于综合孔径观测的三种主要数据处理方法,即:经典的校准方法(采用校准源)、自校准、及多余量——自校准方法。在文中着重将各项误差加以分类并介绍了三种处理方法的工作流程。     

富碳拱星IRC＋10216和CIT6的CO J=1—0转动谱的观测

使用中国科学院紫金山天文台青海站13.7米射电望远镜于1996年12月至1997年1月对富碳拱星IRC 10216和CIT6的CO J=1-0跃迁(115GHz)进行了观测。在观测谱线的基础上得到了IRC 10216的视向速度和膨胀速度分别为一26.1km s~(-1)和14.8km s~(-1),CIT6的视向速度和膨胀速度分别为0.6km s~(-1)和13.8kms~(-1)。并对望远镜的射束及指向精度进行了研究。