束光学组件参数变化对氢束流影响的理论分析

通过仿真、计算及优化对比等方式,分析了束光学组件中关键参数变化对氢原子束流产生的影响,主要涉及氢原子钟电离泡温度、准直器束流散射角、选态器长度、选态器内孔尺寸、磁钢充磁强度、氢原子自由出射距离及泡口尺寸等七个参数。理论分析结果表明:在束光学组件设计中,应降低电离泡的温度波动,有效控制散射角及截获角,精密检测选态器尺寸及充磁强度,优化选择氢原子自由出射距离与泡口尺寸等。研究结果对氢原子钟束光学组件工程设计及实际应用具有十分重要的指导意义。     

32bit SOPC系统中SRAM的非常规使用

在高速数模混合的低噪声系统中,为了减少数字系统的噪声,在保证系统可靠性的同时,考虑到现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)有限资源的分配,可在32位嵌入式可编程片上系统(System-on-a-Programmable-Chip,SOPC)中使用16位静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM).由于构成SOPC框架时没有这种16位静态随机存储器的成型组件,必须自行创建.根据Avalon总线规范,讨论了构成16位静态随机存储器组件的方法,通过Verilog HDL编程,实现了这一16位的静态随机存储器组件,并将其用在一个高速低噪声的天文成像系统中.     

FAST故障促动器快速拆换机构设计与研究

针对射电望远镜FAST促动器存在长期承受重载拉力、洼地使用、潮湿多雨、数量大、分布广、设计寿命长等维护不利条件,基于接口便于安装、加载安全可靠、拉杆地面调节、拆换销轴爬梯的设计要点,提出了一种故障促动器快速拆换机构方案,并对关键技术进行研究:包括上连杆开口非封闭C型结构强度、刚度及轻量化有限元分析,抗剪键组件运动控制计算。以上工作为后续快速拆换机构物理样机研制提供了设计方案、分析思路及计算方法,也对解决同类重型加载装置的拆换具有借鉴意义。     

基于Web.py的MUSER软件系统界面实现

明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide Sp Ectral Radioheliograph,MUSER)已经完成硬件建设,与之配套的数据处理系统也初步开发完成。为提高用户操作的可用性,简化操作难度,数据处理系统在提供传统的命令行用户界面的同时,也提供了网络交互方式。简单介绍了Web.py的基本概念和内部组件交互流程,讨论了基于Web.py进行网络开发的方法和流程,并利用Web.py框架实现了数据处理系统的网络界面交互。成果已经应用,提高了日像仪数据处理系统的可用性,也为其它天文软件系统的开发提供了一定的借鉴与参考价值。     

云南天文台对流星的视频观测

近20年来，随着CCD和像增强器的发展，小巧灵活的流星视频观测系统在世界上逐渐多了起来．并且，最终将可能逐步取代流星的目视观测和普通照相观测．介绍云南天文台I号流星彗星视频照相系统的研制及其初步观测结果．这一系统由容易转换的5组件构成．用于流星观测的大视场相机的视场约36度，单帧图像可观测到约6等恒星．实测的恒星星等测量精度可达约0.2等．还讨论了视频照相机比传统的感光胶卷照相的长处，以及视频照相系统的改进与发展．     

FITS文件管理器设计与实现

FITS文件管理器(FITS Manager)着眼于对中小规模数量的FITS文件的管理,实现对FITS文件的快速查找、预览以及相关处理。在不改变天文学家现有工作习惯的前提下融入虚拟天文台先进的技术和功能。FITS Manager采用了日趋流行的插件式软件开发模式,在完成了软件跨平台的同时极大地增强了软件的可扩展性。在FITS Manager中,所有的应用功能都由功能插件完成,软件核心组件则为应用插件提供了简便的接口、提高公用功能的复用程度。通过社区开发的模式不断添加各种功能的插件,FITS Manager将努力成为天文学家处理FITS文件的高效平台。     

基于ZeroMQ的新一代望远镜自动控制系统的通信框架设计

随着天文技术的进步,天文望远镜系统组件日趋复杂化,望远镜自动控制系统已成为望远镜进行常规观测的核心组成部分。通常执行一个完整的观测计划需要不同设备之间相互配合,协同工作,因此,具有一个高效的底层通信框架是望远镜自动控制系统成功的关键。ZeroMQ是一个高性能的网络通信程序库,提供了多种基础的通信模型,可用于构建复杂的分布式程序,非常适合天文望远镜观测控制这样的分布式、多种通信模式并存和低延迟要求的场合。回顾了在望远镜控制系统中广泛使用的CORBA,DCOM,原生Socket等网络技术,给出了基于ZeroMQ的新一代望远镜自动控制系统通信框架的总体设计,讨论了套接字设计、消息模型设计、序列化等关键技术的解决方案。     

2～18 GHz超宽带低噪声放大器芯片研制

低噪声放大器在射电天文望远镜接收机中是一个重要的前端组件,其性能对接收机的灵敏度和噪声有至关重要的影响。采用OMMIC公司70 nm GaAs mHEMT工艺研究和设计了一款工作频率为2～18 GHz的超宽带单片微波集成低噪声放大器芯片,芯片面积为2 mm×1 mm。放大器电路采用三级级联放大、双电源供电拓扑结构,常温在片测试结果显示,全频带增益大于28 dB,噪声温度平均值为93 K,直流功耗150 mW,无条件稳定。该放大器芯片覆盖了射电天文S, C, X, Ku 4个传统观测波段,适用于厘米波段超宽带接收前端和毫米波段超宽带中频放大模块。     

基于文件的大规模星表高效索引与融合

大规模星表的快速检索是交叉证认、多波段数据融合、暂现源搜寻等任务实现的基础,尤其是大视场暂现源搜寻需要在一个曝光周期内完成观测结果与大规模星表的检索与交叉证认,以发现正在变化的天体。现有的大规模星表通常包含数十亿天体,为了在有限内存的情况下对其进行快速检索,提出了一套解决方案。通过使用基于HEALPix的多分辨率动态划分算法,能够将星表按照不同天区天体密度切分成大小合适且均匀的星表文件;进而在开源序列化组件Protocol Buffers基础上设计出一套针对星表的序列化方案,作为星表切分和检索时的中间存储介质,以尽可能提高检索时的速度。还尝试应用Peano-Hilbert编号代替HEALPix原有Z型编号顺序遍历星表,提高了缓存命中率,实现了对大规模星表的高效融合,方便对数据的后续利用与研究。     

星载氢原子钟用多段线圈式C场的仿真及应用

星载氢原子钟具有频率稳定度高、频率漂移率低的优点,在卫星导航定位和频率计量中得到了广泛应用。星载氢原子钟的腔泡系统用于实现氢原子的量子跃迁及其信号采集,原子跃迁信号幅度直接决定了系统的信噪比,进而影响整机性能指标,所以腔泡系统是星载氢原子钟的核心组件。目前,星载氢原子钟腔泡系统主要采用直螺线管来产生原子跃迁所需的C场。由于星载氢原子钟物理部分的结构限制,直螺线管的磁场均匀度有进一步提高的空间。探讨使用多段线圈代替直螺线管用于产生C场的可行性。首先对多段线圈产生的磁场进行理论分析计算,同时使用ANSYS电磁场仿真软件对多段线圈的各项参数进行仿真和优化,包括各段长度、段数、间距以及匝数、内径和总长度等。然后优选磁场均匀度较好的线圈配置参数,可将C场的非均匀度由直螺线管约10%降低到多段线圈约1%。根据仿真优化结果建立了试验九段线圈,对比测试了原子跃迁信号增益,同时结合电路部分进行闭环测试,对频率稳定度指标进行了对比。实验结果表明,原子跃迁信号可有效提升,阿伦方差在中短稳(1～1 000 s)表现更好。此项工作为星载氢原子钟整机性能指标的进一步提升打下了基础。     

电子设备电磁辐射评估软件设计及实现

射电天文台址内仪器设备众多,电磁环境复杂,电磁兼容设计、屏蔽设计及辐射评估均依赖基于测试的数据处理与分析,而程序化是提高测试及数据分析效率的唯一手段。浅析了电磁辐射评估系统的硬件组成、评估流程、软件开发目标及关键技术点;基于软件需求分析及评估过程中的数据传递、数据处理及数据存储,给出了评估软件的设计流程图、数据流图及二维差值算法流程图;分析了电磁辐射评估过程中主要数据特征,开发了基于数据源、数据库的数据存储及管理模块。其次,基于Microsoft Visual Studio 2010开发平台,通过大量的程序调试与界面优化,完成了电磁辐射评估软件开发,能够对仪器设备辐射特性进行快速测试、分析与评估,为射电天文台址电磁兼容性改造和射电望远镜系统兼容性设计提供重要的参考依据。     

同幅双速跟踪成像CCD相机数字控制器的设计

在介绍了同幅双速跟踪成像CCD相机的工作原理及其对相机数字控制器的要求之后,阐述了该数字控制器的设计思想,基本结构,并给出了仿真及测试结果。针对仿真及测试过程中出现的问题作了较为详细的分析,并提出了解决的方法。通过软件仿真及硬件测试,表明其设计是基本正确的。     

分形图象模拟及生成

本文对一门新兴的图象学分支－分形图象学的基本内容作简单介绍。对分形图象模拟及生成的一般技巧和方法作了阐述。依据这些方法，给出了在计算机上实现的六个典型分形图模拟及生成的结果。本文同时对分形图象模拟及生成在天文学中的可能应用作了讨论     

标准罗兰—C信号及包络信号的一种产生方法

本文比较详细地叙述了产生一个标准罗兰—C包络信号及罗兰—C脉冲信号的方法。同时,也介绍了所采用的线路,分析了这种方法的优点及存在的问题。     

恒星微波激射源

本文介绍了恒星微波激射源的基本分类。总结了恒星微波激射源的微波和红外发射的特点,并讨论了它们之间的相关。文中也简要介绍了恒星微波激射的动力学状态及抽运模型。最后提出了今后尚待解决的问题及初步打算。     

DSO在轨检测方案的设计与结构分析

为论证深空太阳天文台的主望远镜桁架结构在火箭发射过程中,能否经受严苛的发射环境,并能继续正常工作,以及经历严苛的发射环境后,望远镜是否需要设置在轨调整系统,使主镜与准直镜的相对位置能够精确地保持,提出了一种可行的在轨检测方案,并对主望远镜的桁架结构进行静应力分析、动载荷分析、模态分析及频响应分析,分析了其安全性,发现桁架结构需要减振机构降低跷振造成的响应,从而初步论证了在轨调整的必要性及可行性,初步验证了结构设计及工艺流程的合理性。针对主望远镜桁架的正弦振动试验及在轨检测试验部分,给出了试验的具体步骤及实施方案,为后续试验工作的开展提供了技术支持。     

日像仪的电磁干扰分析

讨论了日像仪的干扰容限，列出了干扰源分布，估算出干扰测试仪灵敏度。计算了同步卫星干扰及干扰时间预测，也分析了中低轨道卫星干扰问题。对移动通信基站产生的干扰作了传播分析、计算，对脉冲雷达干扰作了谱分析及保守计算。     

一种智能电话语音报时系统

介绍了电话语音报时系统的设计思路及原理 ,并阐述了系统硬件及通讯接口设计。该系统硬件结构简单、报时准确 ,可以满足一般用户的需求。     

关于资源卫星接收站的电磁干扰及其测量

本文从资源卫星地面接收站选址的角度,考虑了对地面站允许干扰电平的规定。叙述了电磁干扰的分析计算的方法及实测方法,阐明了对测试系统的要求,以及就具体频谱仪及常见干扰源如何进行数据处理和带内干扰电平的归算等问题作了说明。本文提出的方法主要针对陆地卫星地面站,也可供其它人卫无线电观测站及微波接收站参考。     

食双星32Cyg 1981年食的光谱观测和分析

本文发表了对天鹅座32食双星1981年食期间及1982年食外期间,在波段范围λλ3520—4348A及λλ5110—6600A的光谱观测结果.分析了Call K线等值宽度随位相的变化,推算了K型超巨星色球大气的密度分布规律;测定了K星的视向速度;认证及测定了光谱中的发射线和呈P Cyg轮廓的谱线,并估算了K型超巨星的质量损失率.