中国频谱射电日像仪FITS-IDI文件格式研究

我国新一代中国频谱射电日像仪（Chinese Spectral Radio Heliograph,CSRH）原始观测数据采用自定义格式,在进行后续处理与共享使用时必须转换相应的格式.在分析FITS-IDI（FITS Interferometry Data Interchange）格式的基础上,结合CSRH的实际观测模式与数据产出方式,定义与设计了符合项目情况的FITS-IDI格式及字段,并对FITS-IDI文件中若干字段的值如何获取、计算进行了深入讨论.根据定义生成的FITS-IDI文件已成功导入CASA软件,并可以进行后续处理.经过对CASA测量集文件的核实,证明了数据生成的正确性.本研究有效地推进了CSRH的建设工作,也对其他射电干涉阵数据存储有一定的参考价值.     

太阳射电日像仪的进步与发展

叙述了太阳射电天文和太阳物理上作出过杰出贡献的几个射电日像仪的概况及其进步与发展,并简述了未来射电日像仪可以完成的科学目标以及应具有的特点,以期为在２１世纪我国实现“一颗空间Ｘ射线卫星、一座红外太阳塔和一台射电像仪”的宏伟构想提供研制依据。     

基于OpenCL的射电干涉阵成像网格化算法实现

天文软件开发与应用中迫切需要在单机环境下进行高性能的科学数据处理,由于机器配置不同,采用传统的CUDA+GPU技术存在明显的局限,不利于天文软件的快速移植和无缝运行。针对明安图射电频谱日像仪数据处理中的网格化(Gridding)算法,采用并行计算OpenCL技术进行多线程编程实现。实验结果表明,基于OpenCL实现的网格化算法不仅能够在图形处理器上运行,而且能够在纯中央处理器上运行。当选择在图形处理器上执行时,算法的执行效率与基于CUDA实现的网格化算法执行效率大致相当,但算法不局限于NVIDIA GPU,解决了算法对CUDA+GPU的依赖;同时算法也能在纯中央处理器上较快速地执行,适用于单机模式下进行天文软件的开发和测试,也便于天文软件的应用与推广。     

明安图射电频谱日像仪图像的强度定标方法

明安图射电频谱日像仪(Mingantu Spectral Radioheliograph, MUSER)能够在0.4--15GHz超宽频带内实现高时间、高空间、高频率分辨率的太阳射电成像. 而射电亮温度是描述太阳物理过程的一个重要的参数, 在研究不同射电辐射机制、太阳磁场以及太阳爆发过程中非热粒子加速等问题上有着非常重要的作用, 因此必须对MUSER观测的图像进行亮温度定标. 将介绍一种适用于射电日像仪图像强度定标的方法. 太阳射电图像中包含着太阳圆盘的结构信息, 利用射电日像仪短基线的可视度函数拟合第一类贝塞尔函数, 可以得到图像中宁静太阳圆盘的射电半径和强度, 再利用瑞利-金斯定律和每天的太阳射电流量可以计算得到每天图像的定标因子$G_c$, 从而实现对MUSER图像强度的定标. 将该方法应用到MUSER的实际观测数据中, 包括宁静太阳和有太阳射电爆发等不同的情况, $G_c$的误差基本不超过10%, 得到的宁静太阳亮温度与其他宁静太阳的结果具有较高的相关性, 表明了此方法的可行性和有效性.     

太阳射电频谱日像仪光纤传输技术分析与性能测试

分析了光纤传输系统的特性，及其对太阳射电频谱日像仪的影响。根据日像仪系统的传输性能要求，对四种光纤传输方案进行了综合比较，最终选择模拟光纤传输系统作为建设方案。在选定方案的基础上对相关设备的性能进行了测试，并针对设备测试与对卫星信号的现场实际相关接收测试结果进行分析，验证了拟定方案的可行性。最后，提出构建太阳射电频谱日像仪光纤传输系统需要进一步解决的问题和需深入探讨的内容．     

厘米—分米波射电日像仪天线阵基线测量

日像仪采用综合孔径原理成像,利用不同基线单元的相关输出得到复可见度函数,经过傅里叶变换得到源的亮度分布,基线测量精度是影响成像质量的重要因素.提出了采用大地坐标测量结合观测天文源确定方向基准,进行厘米-分米波射电日像仪天线阵单元天线三维坐标位置测量,获得天线基线矢量的方案,并通过在国家天文台明安图观测站建立相对坐标测控网,对射电日像仪天线阵天线基线进行实测定位,整网平差计算结果表明测量方案合理可行,并满足日像仪基线间距离测量精度的要求和相关成图要求.     

关于太阳厘米-分米波段频谱日像仪研究进展

摘要：在无线电波段进行射电观测是研究太阳的一个十分重要的手段，不同波段的无线电波反映出不同的特性和状态，其辐射频率与环境参数密切相关。当探测出某一频率上的无线电辐射后，即可诊断源区的电子密度或磁场。因此，建设厘米-分米波段频谱日像仪将首次在该波段上实现同时以高空间、高时间和高频率分辨率观测太阳活动的动力学性质，探测日冕大气。对于太阳物理研究具有重要作用。本文介绍该项目的科学意义、技术方案及预研进展情况。     

草原上的探日利器 新一代厘米一分米波射电日像仪

现在,许多科学家正专注于太阳活动的研究。研究发现磁场是太阳活动的根源,上世纪80年代我国研制成了太阳磁场望远镜,这使得中国天文学家在太阳磁场研究方面做出了世界同行公认的突出贡献。太阳黑子是强磁场区域,在这里强磁场由光球延伸至色球及日冕中。一般认为太阳活动的爆发性能量释放和粒子加速等过程发生在高层大气色球和日冕中。     

世界各国日像仪主要性能比较

本文是世界各国日像仪的天线阵性能汇集,包括日、俄、法、中、美等专用日像仪及美国、印度、巴西等兼作日像仪的天线阵,列出了几个典型天线阵列排列及接收系统。附录中列出了等口径及不等口径天线阵列的灵敏度及动态范围计算公式,同时列出了视场、角分辨率等公式。便于读者自行分析,计算,比较各天线阵列性能。     

基于Docker的射电干涉阵软件系统敏捷封装与部署

随着天文技术的发展,天文数据处理软件的需求也不断更迭变化,导致软件运行环境渐趋复杂。对于开发者和使用者,急需提出一种对复杂天文数据处理软件敏捷化封装和部署的方法。我国明安图射电频谱日像仪已进入常规观测,与之配套的数据处理软件也已完成开发并投入使用。由于该软件的部署涉及操作系统环境、图形处理器运行环境及底层依赖软件等配置问题,导致安装过程既繁琐又容易出错。结合容器技术的特点,提出了一种基于Docker容器对日像仪软件系统进行敏捷封装与部署的方法,并对该方法的设计进行介绍,通过实验验证了其可用性,以及相比于传统虚拟机可获得较优异的性能表现。该方法可为未来天文数据处理软件的封装部署提供参考。可以预见,未来容器技术将成为天文海量数据处理的基础支撑技术。     

Vantage Pro气象站实时数据采集与在MUSER中的应用研究

我国明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide Sp Ectral Radio Heliograph,MUSER)已经完成所有的硬件设备安装与调试,即将进入常规观测。为有效地保证观测数据的可用性,项目组购置了Vantage Pro自动气象站,用以实时监控观测地的气象条件变化。首先介绍了MUSER项目的基本情况,论述了在项目中气象条件的应用场景及在数据处理时对数据有效性可能造成的影响;详细介绍了Vantage Pro气象站的数据采集格式、数据交换格式以及串行通信协议;介绍了在气象数据的存储方式;最后给出了构建气象数据服务、数据归档和高效查询的方法。可以应用在望远镜自动气象监控和数据处理方面,也可以为选址的自动气象监测提供参考。     

云南天文台四波段太阳射电望远镜群天线伺服系统数控化自动化工程

本文详细介绍了云南天文台四波段射电望远镜天线群伺服控制系统的改造和更新技术。采用TP—801A型单板机和步进电机数控系统代替了原来的机械系统,从而实现了数控化和自动化。     

上海台1.56m望远镜新CCD照相机系统

介绍了安装在中国科学院上海天文台 1.5 6m望远镜上的新CCD照相机系统 ,内容涉及CCD的量子效率、增益、控制器、观测程序以及滤光片等情况 ,为使用该 1.5 6m望远镜的天文学家提供了所需的参数     

米波太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案

介绍了70～700MHz低频太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案,给出了11m 网状抛物面天线、接收系统、数字频谱终端的技术指标.并对系统的整机噪声系数、灵敏度、最小可测流量密度、LNA输入端的噪声功率进行了估计.系统频谱分辨率优于0.2MHz,时间分辨率最高可达2 ms.     

基于FS系统对乌鲁木齐VLBI射电望远镜进行天线测量

在天文观测中射电望远镜性能参数的好坏直接影响到观测数据质量,为了保证观测质量,提高观测效率,需要对天线性能进行测量.当前进行天线测量的方法有场地测量法和射电天文法,不同的方法应用范围和效果不同.对于大型天线而言采用射电天文法进行天线测量高效快捷.针对VLBI射电望远镜,介绍了使用终端FS系统对天线参数进行测量（基于射电天文法）的方法和过程,以乌鲁木齐南山25 m天线增益和指向精度测量作为范例,重点叙述了测量的方法和步骤,并对该方法进行了讨论.     

Sensitivities of species compositions of the mixed forest in eastern Eurasian continent to climate change

Sensitivities of species compositions of the broadleaf–conifer mixed forest in eastern Eurasian continent to climate change were evaluated with three forest gap models, namely KOPIDE, NEWCOP, and ForClim. Testing sites are located on Changbai Mountain, the middle of the distribution range for the mixed forest. Six climate change scenarios characterizing increase in temperature and increase/decrease in precipitation were used to test the sensitivities of species composition to climate change. Simulations suggest that the mixed forest in temperate Monsoon Asia will face changes in species composition should climate change be almost certain. At the minimum level, the order of dominant species is going to change due to species competition, resulting in the increase in the proportion of broadleaved tree species in the forest. If air temperature increases and precipitation decreases, Pinus koraiensis is going to disappear from the forest and the mixed forest will become hardwood forest. This experiment supports some earlier predictions under other climate change scenarios.     

利用GPS时间传递数据修正接收机天线坐标

在采用ＧＰＳ进行共视时问比对过程中，当两站位置相隔不大长（小于１０００ｋｍ）时，由于卫星轨道误差、电离层和对流层延迟修正的误差可减少至只有几纳秒，可以主为接收天线位置的误差是其主要误差来源．利用ＧＰＳ本身的时间比对数据，不必增加别的数据来源和设备，采用相对定位的方法可提高定位精度，从而提高时间比对的精度．本文利用日本（ＣＲＬ）和北京天文台（ＢＡＯ）之间五天的共视时间比对数据，对（ＢＡＯ）的天线坐标进行修正．在水平方向和高程方向的修正偏差分别为２．９ｍ和５．６ｍ．如果试验数据足够，修正６４效果会更好．     

GPS接收机天线相位中心偏差的检测

GPS接收机天线相位中心偏差是指GPS天线接收卫星信号的电气中心与基机械几何中心之差。在高精度测量中，这是不容忽视的。讨论了采用基线测量相对测定法确定天线相位中心在水平和垂直方向上的偏差的原理和方法，并给出了测量结果及建议。