HP—1000F计算机在上海天文台的应用

自从1986年5月31日引进了HP－1000F计算机后，我们利用该机做了许多工作。本文叙述了我们所做的工作取得的成果。     

科学工作流技术及在天文研究中的应用探讨

近几年来虚拟天文台技术的发展极为迅速,各国虚拟天文台研究相继启动,一系列虚拟天文台标准被提出并投入应用,有效地推动了信息技术在天文研究中的应用。科学工作流技术作为高性能计算与虚拟天文台中的关键技术,一直是研究的重点。但长期以来,受到业务工作流技术的影响,科学工作流的具体功能与作用,一直不被广大天文工作者理解和重视,限制了科学工作流的推广与应用。对科学工作流进行了深入分析,介绍了其基本功能和业务模型,详细比较了与业务工作流的差异。最后讨论了科学工作流在天文研究中的应用方法,对科学工作流的发展进行了展望。     

TerraSAR—X卫星及其在地球科学中的应用

2007年6月15日德国成功发射了TerraSAR—X卫星，即将提供高达1m分辨率的多模式、多极化的星载SAR数据，其设计寿命为5年。该文较全面、系统地介绍了这一现代高分辨率雷达卫星的有关情况，主要涉及它的科学目标、结构和设计参数，处理算法和基本产品类型，以及在地球科学中的应用等方面，冀期以此为我国井展相关领域的研究工作提供参考。     

嫦娥二号任务地面应用系统实时业务仿真关键技术研究

通过分析探月工程二期嫦娥二号(Chang’E-2,CE-2)任务地面应用系统的结构和功能,提出了实时业务系统的仿真模型。根据实时业务的功能特点进行了关键技术分析及仿真系统设计和实现。最后针对关键技术问题进行了仿真试验及结果分析,提出了解决问题的思路和方法。论文为嫦娥二号任务地面应用系统数据仿真系统的建立提供了基础。     

SVOM数据档案库软件原型系统的设计与实现

作为中法天文卫星(Space multi-band Variable Object Monitor,SVOM)中方科学中心的重要组成部分,中法天文卫星数据档案库承担了中方科学数据产品本地存储和管理的任务,提供统一的数据产品管理平台,实现中法天文卫星科学数据产品的归档、检索、检出、维护与管理等功能。作为中法天文卫星科学中心预研的一部分,对中法天文卫星数据档案库原型系统进行了需求分析、系统设计,实现能够运行的原型系统,以演示中法天文卫星数据档案库的基本功能和工作流程,验证设计方案的可行性。档案库原型系统具有开放性和低耦合的特点,能够适应中法天文卫星中方数据产品结构的不断变化,在项目早期即可投入试用并不断完善,满足中法天文卫星的任务需求。     

卡曼滤波在VLBI数据处理中的应用

本文探讨卡尔曼滤波技术用于ＶＬＢＩ天体测量和大地测量数据处理的原理和方法;     

亚历山大天文馆科学中心

2010年6月,第20届国际天文馆学会（IPS）大会在埃及亚历山大图书馆会议中心举行,隶属于该图书馆的亚历山大天文馆科学中心主办了此次会议（见本刊2010年第8期）。本期就让我们走近亚历山大天文馆科学中心,来认识和了解这个第一次在非洲大陆承办IPS大会的天文馆。     

小波分析理论在GPS技术中的应用

在GPS数据处理中，存在着误差影响、影响波的干扰、周跳和数据量大等问题。误差影响和影响波的干扰实质是在接收卫星信号时受到其它因素的影响；周跳是由于卫星信号的失锁而造成信号的不连续；数据量大是因为GPS观测需要采样间隔小又连续观测所致。由于小波理论具有时频分析、波形分解、特征提取和快速小波变换等特性，应用小波变换和波形分解可以解决误差影响和影响波的干扰的问题；应用特征提取可以解决周跳检测问题；应用快速小波变换可进行数据压缩。     

稀疏矩阵技术及其在天测与测地VLBI数据处理中的应用

介绍了稀疏矩阵的四种常见形式以及稀疏矩阵技术在天测与测地VLBI数据处理中的应用。推演了天测与测地VLBI数据综合解算中所用稀疏矩阵形式下待估参数求解和协方差矩阵估算的算法。通过对是否采用稀疏矩阵技术时方程求解 (乘法和加法 )运算对数的估算和比较 ,表明普通最小二乘方法的运算对数约为参数总数的 3次方 ,而采用稀疏矩阵技术时的运算对数近似与参数总数成线性关系 ,从而能够在现代空间对地观测技术的大样本数据处理中显著缩短计算时间。     

FITSIO软件包的简介及应用举例

简单介绍了用于读写FITS格式文件的FITSIO软件包的主要功能和特点。利用该软件包对 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)数据中椭圆星系NGC4044和漩涡星系NGC5227的g,r,i三个波段的 FITS图像文件进行了重新读写,使这三个波段的FITS文件中天体的坐标完全对应。并以此合成了“真彩图”和“颜色分布图”,可以清楚地看出这些星系不同位置处颜色的变化。     

A pilot study of catching high-z GRBs and exploring circumburst environment in the forthcoming SVOM era

Rapid spectroscopy of GRB afterglows is an important and hard task.Based on the archival XSGRB spectral database,we here perform a pilot study on the afterglow's spectroscopy in the forthcoming SVOM era in two aspects.First,our simulation indicates that the color acquired from the SVOM/VT blue and red channels is effective in discriminating between low-z(z≤3) and distant GRB candidates until z ～ 6.Second,by doubling the sample size,we find that the previously proposed global photoionization response of the circumburst gas to the prompt emission(i.e.,the CIV/CII-L_(iso)/E_(peak)~2 relationship) is roughly confirmed.although the confirmation is dissatisfactory at the large L_(iso)/E_(peak)~2 end.We believe that this issue can be further addressed in the SVOM era by a larger spectroscopy sample,thanks to its capability of rapid identification of optical candidates of afterglow and its anti-solar pointing strategy.     

Scientific prospects for spectroscopy of the gamma-ray burst prompt emission with SVOM

SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor) is a Sino-French space mission dedicated to the study of Gamma-Ray Bursts (GRBs) in the next decade, capable to detect and localise the GRB emission, and to follow its evolution in the high-energy and X-ray domains, and in the visible and NIR bands. The satellite carries two wide-field high-energy instruments: a coded-mask gamma-ray imager (ECLAIRs; 4–150 keV), and a gamma-ray spectrometer (GRM; 15–5500 keV) that, together, will characterise the GRB prompt emission spectrum over a wide energy range. In this paper we describe the performances of the ECLAIRs and GRM system with different populations of GRBs from existing catalogues, from the classical ones to those with a possible thermal component superimposed to their non-thermal emission. The combination of ECLAIRs and the GRM will provide new insights also on other GRB properties, as for example the spectral characterisation of the subclass of short GRBs showing an extended emission after the initial spike.     

Characterizing the dead time of the ECLAIRs camera on board the mission SVOM

French (CNES) and Chinese (CNSA) space agencies collaborate to build the SVOM (Space-based multi-band Variable Object Monitor) mission due to be launched in 2021 to study gamma-ray bursts and high-energy transients. The SVOM prime instrument, ECLAIRs, will detect and localize GRBs autonomously as well as provide a spectral and temporal characterization of the GRB prompt emission. ECLAIRs is expected to detect around 200 GRBs during the 3 year nominal lifetime of the mission. ECLAIRs is a wide-field (\(\sim 2 \text {sr}\)) coded mask camera with a detection plane made of 8 independent sectors of 800 Schottky CdTe detectors working in the 4-150 keV energy range. Each sector is connected to independent readout electronics. In this paper, we focus on the study of the temporal performance and we estimate how dead time will affect bright transient lightcurves. We discuss the analytical model based on simulations over a large range of source count rates on a dedicated test bench. We show that dead time will not significantly affect ECLAIRs data, even for the brightest GRBs (3.7% of lost counts for a count rate of 10⁵ counts.s^??1 over the detection plane in the energy range 4?150 keV) and our model can nicely correct the parts of the lightcurves which are the most affected by dead time effects for very bright GRBs.     

虚拟天文台:科学、工具及应用

阐述了虚拟天文台的科学目标、可能的基于虚拟天文台的项目、虚拟天文台的作用和意义;着重介绍了目前虚拟天文台项目开发的各种工具及应用．随着各种工具的开发、集成和应用,虚拟天文台的功能将越来越完善,其成功的科学范例再次显示了虚拟天文台的优越性,标志着虚拟天文台正在从“概念”转向“操作”,由“技术”向“科学”靠近,以“科学”为主旋律前进。虚拟天文台将成为天文学家科研工作必不可少的一部分。     

对高能粒子扩散理论NLGC-E的系数研究

带电粒子的扩散机制一直被认为是天体物理学的一个很重要的问题.最近,Matthaeus等人在2003年得出了带电粒子垂直扩散的非线性引导中心理论(NLGC),该理论采用平行扩散系数作为一个输入,这个NLGC理论与数值模拟结果符合得比较好.另外,Qin在2007年得到了非线性的平行扩散理论(NLPA),这个理论如果与NLGC理论联立可以得到扩展的非线性引导中心理论(NLGC-E),该理论是两个积分方程的形式并且可以用来同时求出平行和垂直扩散系数. NLGC理论中有一个系数a2,通过与数值模拟结果比较选定最佳值为1/3.尝试改变NLGC-E中的系数a2,确定与模拟结果吻合最好的系数值.     

A Study of the Coefficient a in the Extended Nonlinear Guiding Center Theory

The diffusion mechanism of charged particles is one of the very im- portant problems in astrophysics. Recently, Matthaeus et al. (2003) developed a nonlinear guiding center theory (NLGC) of the perpendicular diffusion of en- ergetic charged particles with the parallel diffusion coefficient as an input. This theory agrees with the results of numerical simulations very well. In addition, Qin (2007) developed a nonlinear parallel diffusion theory (NLPA) following the idea of NLGC. Combining the NLGC with the NLPA, a new theory, NLGC-E was developed to solve the parallel and perpendicular diffusion coefficients simultaneously. In the NLGC theory, there is a coefficient a² which is selected to be 1/3 for the best agreement with the results of numerical simulations. In this work we tried the different values of a² for the NLGC-E theory to determine the optimal value which ?ts best the results of numerical simulations.     

ASO-S卫星工程科学应用系统的数据库设计

先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星是我国首颗太阳观测卫星, 主要观测太阳耀斑和日冕物质抛射以及产生它们的磁场结构. ASO-S卫星的科学应用系统是科学卫星工程的6大系统之一, 它连接科学用户和卫星数据, 为将卫星的科学数据转化为科学成果提供保障. 科学应用系统的数据库是连接软件与海量数据的枢纽, 为科学数据生产和用户服务及运行提供数据层的支撑. 介绍了科学应用系统的数据库架构设计、数据库的选择以及数据库性能优化和表样例. 这里的数据库包括观测计划、工程参数、运维日志、科学数据、定标数据和特征事件识别等数据库. 这些数据库的建设将为ASO-S卫星工程科学应用系统的顺利运行提供数据支撑, 也可以为未来其他科学卫星类似数据库的搭建提供参考和借鉴.     

The Science Operations and Data Center (SODC) of the ASO-S mission

A ground data analysis center is very important to the success of a mission. We introduce the Science Operations and Data Center(SODC) for the ASO-S mission, which consists of a scientific operation subcenter, a data management subcenter, a data analysis subcenter and a user service subcenter. The mission planning process, instrument observation modes and the data volume are presented. We describe the data flow and processing procedures from spacecraft telemetry to high-level science data, and the long-term archival as well. The data policy and distributions are also briefly introduced.     

Influence of the Earth on the background and the sensitivity of the GRM and ECLAIRs instruments aboard the Chinese-French mission SVOM

SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Object Monitor) is a future Chinese-French satellite mission which is dedicated to Gamma-Ray Burst (GRB) studies. Its anti-solar pointing strategy makes the Earth cross the field of view of its payload every orbit. In this paper, we present the variations of the gamma-ray background of the two high energy instruments aboard SVOM, the Gamma-Ray Monitor (GRM) and ECLAIRs, as a function of the Earth position. We conclude with an estimate of the Earth influence on their sensitivity and their GRB detection capability.