基于步进电机的位移促动器设计与实测

以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行了性能测试实验,获得了位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程、高精度位移促动器的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高分辨率、高刚度和高精度的位移促动器设计,开展了位移促动器的性能测试实验,结果表明:该位移促动器轴向位移量程为±2 mm,不同负载下均能实现1 μm的步长分辨率,位移闭环输出精度优于1 μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。     

数字测高仪研究Es动力学过程(英文)

1985年夏天,用数字测高仪对北京地区的Es进行了观测。 采用高分辩Doppler频移测量模式,观测到了Es的波状变化。其周期在白天大约是9分钟,在夜间大约是5分钟。这一结果显示了电离层中声重波对E_s的影响。测量到的周期对应于声重波理论所预言的重力波分支周期的下限。另外还观测到Doppler的快速变化,其时间尺度小于3分钟。我们认为它们是由Es的水平漂移引起的,如果Es的不规则结构在水平方向的尺度大约是10公里,水平漂移速度大约是80米/秒,那么其现在时间变化尺度大约是2分钟。 另外还研究了h'Es和f_0Es的反相关性。其原因可能是,Es因为快速下降会产生激波状结构,使得Es的下边缘变得很陡,因而使f_0Es变光对一个事例的研究表明,Es下降的速度大约是1米/秒,这一数值足以对Es下边缘的梯度产生影响。 数字测高仪作为一种简易的观测手段,可以用来研究Es的动力学过程,可得到以前只有VHF雷达等手段才能得的结果。因而,进一步开发数字测量高仪的功能并对Es作更深入的研究是很有价值的。     

2003年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛低年组试卷

姓名____出生日期:____年____月____日所在学校、年级:____每题10分。 可能被他们以这种方式发现吗?为什么?可能用到的常数或者数值: 6.中国古代神话里有一个“夸父追日”的故事。假光速c=3×108m/s 如夸父生活在北纬30度附近,当他看到太阳快落山的万有引力常数G=6.67×10-11mL/kg/s2 时候就开始拼命向正西方向奔跑,为了保持太阳始终地球半径6400km 不落下去,夸父的速度得达到每小时多少千米?这个速太阳半径7×105km 度和常温常压下的声速(340米/秒)相比如何?     

太阳色球图像的选帧处理

讲述抚仙湖太阳观测站的色球图像的选帧处理,主要针对观测数据的网上发布,处理过程主要由选帧和简单位移叠加(SAA)组成。使用在太阳光球图像处理中提出的斑点干涉术选帧法对图像进行选取。对太阳等扩展目标,简单位移叠加的位移量由图像和参考图像的相关极大值位置确定,参考图像选像质最好的一帧。选帧处理过程算法简单,处理速度快,相比斑点掩模法可以节省大量的重建时间,通过观察得到的处理结果还可以确定数据是否有用斑点掩模法进行进一步处理的必要。     

天文信箱

☆太阳对银河中心而言 ,以 2 50千米 秒前进 ,而对于武仙座则以 1 9 6千米 秒靠近 ,在太阳前进方向上是否会碰上其他的恒星 ?答 :这种可能性很少。因为 ,在太阳近邻距离 5光年的恒星有 3颗 ;1 0光年的有 1 1颗 ;1 5光年的有 4 0颗。尽管如此 ,即使太阳运动速度以 1 9 6千米 秒计算 ,每年位移只约 4 2天文单位。而一光年为 63 2 4 0天文单位 ,相比之下 ,只占十万分之七 ;所以相碰上的机会不多。再有 ,在太阳附近 ,靠近银道面、空间速度 2 0～ 3 0千米 秒的大多数恒星 ,都以接近圆形的轨道绕银河系中心旋转 ,其转动速度大小、方向 ,与太阳相…     

利用差分光吸收法进行平流层二氧化氮的地面观测(英文)

太阳活动对中层大气物理、化学过程影响的研究是日地物理的重要部分。在平流层中,大气二氧化氮直接控制着臭氧的平衡。对20—40Km高度区,导致的奇氧成分的损耗占总损耗的60—70％。在可见光波段,二氧化氮有明显的吸收带结构,可用于大气光谱学方法测量其含量。 本文给出测量仪器的基本特性。该仪器是一个微机自动控制和数据采集的分光计系统,16秒内扫描436.5—451.5nm波段。信噪比大于3000。该仪器也可同时测量大气臭氧,适当改进还可作大气氯化物以及三氧化氮的观测。 影响二氧化氮资料观测分析的主要是太阳的方和斐线。它使观测曲线上无法直接辨认出二氧化氮吸收的带状结构。这里利用60°太阳天顶角的观测光谱作为基准值,其他太阳天顶角的观测资料与其比较给出比值光谱。此光谱除二氧化氮吸收的带结构外,还包含分子和气溶散射的影响。由于所测波长范围狭窄,假定其随波长线性变化不会引起明显误差,这样可由差分吸收给出倾斜路径中二氧化氮的含量。 分析测量误差指出,主要来源是相对波长位移,包括计算比值光谱时两观测曲线间的系统波长偏差和随机波长位移。利用使比值光谱波动最小的方法可把前者减小到0.02nm以下。试验指出,随机波长位移不大于0.03nm,引起的测量误差约为0.3％,相应于二氧化氮含量的反演误     

太阳半径测量与研究进展

太阳半径是指从太阳球心到光球层外边界的距离。测量太阳半径历史悠久,系统性测量始于19世纪,其标准值为959.6300。主要有以下几种测量方法：(1)子午圈测量;(2)日食和水星凌日;(3)望远镜漂移扫描技术;(4)等高方法;(5)卫星角距离测量。对于太阳半径的研究,主要集中在以下三类观点：一是认为太阳半径在缩小;二是认为太阳半径基本没有变化;三是认为太阳半径变化与一些太阳活动指数有关联,并具有自身的运动规律。太阳半径是否变化,如何变化,目前尚无定论。首先介绍了太阳半径,回顾了太阳半径的观测方法;接着介绍了目前太阳半径的主要研究观点;最后对将来的研究提出一些看法。     

滚珠花键副的刚度的计算及应用

鉴于滚动花键副在精密仪器中的广泛使用，运用弹性接触理论计算其刚度，用以仪器系统形变和位移的定量分析。并以云台1m红外太阳望远镜中所用的滚动花键副为例，计算了花键的弯曲和偏转刚度，讨论了采用有限元法进行数值计算时，该滚珠花键副的简化和有限元模型的建立。     

谈载人登火星(上)

人类下一个目标就是载人登上火星。载人火星航行则是人类历史上破天荒的第一次,还需要解决因长期星际飞行产生的若干难题,比如,载人飞船要飞往火星,首先必须摆脱地球引力的束缚。飞船飞往火星走什么样的航线和航行时间的长短取决于它相对于太阳的速度。速度越大,飞往火星的航程越短,航行时间也越短。双切轨道要求的初始速度最小(11.6千米/秒),是最省能量的航线,但是它的航程长,航行时间也长。沿双切轨道飞抵火星需要259天。     

日珥发射线光谱分析的一种方法

本文提供了日珥发射线光谱分析的一种新方法。它允许源函数随光学深度变化,采用非线性最小二乘拟合,直接从观测轮廓同时确定线心光学厚度τ_0、Doppler宽度△λ_D和源函数变化因子α。 本文用这个方法给出了对文献[1]十个日珥早 Balmer 线的分析结果。这些结果表明,自反变H_α线源函数向日珥内增加,中心源函数是边缘的1.2～2.5倍;忽略源函数的这种变化,将使H_α线τ_0的确定明显偏大;日珥的自吸收减弱亦与源函数变化有关。 对日珥源函数变化的讨论,支持关于日珥辐射激发的主要机制是散射太阳入射辐射的论点。     

多波段太阳摄谱仪快速扫描照像装置的性能检验

本文报告40厘米太阳望远镜和多波段光谱仪为实现快速扫描和10波段自动拍照而研制的可控制扫描步距的45°镜回转台,不同画幅面的专用照像机和微机控制的自动化系统,以及望远镜的电控制系统的安装,调试和检验。 检验结果是:(1)45°镜转台的复位精度为0.00049°,步距精度0.0003°,晃动角为1″。(2)专用照像机快门开关时间小于0.025秒,画幅尺寸49×20、24×20、3×20(毫米×毫米)。卷片速度0.18、0.75、1.5米/秒,照像机工作时片盒振动的振幅≤1μm。     

基于Demons配准的NVST太阳高分辨图像横向速度场测量

太阳高分辨图像中横向速度场的测量已经广泛应用于太阳光球、色球表面特征的动力学分析中,但依然存在测量精度不够的问题。详细介绍了Demons方法,并将其应用于1 m新真空太阳望远镜的高分辨观测资料处理中。首先选取不同观测时间间隔和代表光、色球不同波段的3个数据集作为测试样本,在测量到速度场后,通过与前一时刻图像进行非刚性配准并比较结构相似度评价速度场的测量精度。结果表明,Demons方法在小尺度运动的精细测定方面,明显优于传统的基于傅里叶变换的局部相关跟踪法和微分仿射速度估计方法。并且采用光球和色球图像的亚像素和超像素模拟位移实验表明,这一方法的逐点测量精度可以达到0.1像素量级。     

太阳同步卫星的控制现状及发展趋势

在介绍太阳同步轨道相关知识的基础上,着重分析了该轨道的高度因素,给出了当前在轨太阳同步卫星轨道高度的上下限,介绍了几种典型的低轨道太阳同步卫星,同时给出了太阳同步卫星轨道控制方法的发展状况及趋势,最后综述了当前国内外太阳同步轨道的轨控模式与维持策略。     

太阳中微子"亏缺"与非标准太阳模型

系统阐述了太阳中微子“亏缺”问题出现的背景,包括介绍标准太阳模型,太阳内部的相聚变反应,太阳中微子能谱和流量的理论估算,以及太阳中微子探测实验和结果。讨论了为解释太阳中微子“亏缺”而提出的各种非标准太阳模型以及近年来愈益受到重视的中微子振动问题。     

GEO空间碎片光度测量标定方法的研究

基于GEO卫星、太阳和观测站的空间几何关系,建立了消除太阳赤纬角对地球同步轨道( Geostationary Orbit,GEO)卫星光学特性的影响的方法.以三轴稳定GEO盒状卫星缩比模型为研究样本,在不同太阳赤纬角下进行仿真实验光度测量,研究太阳赤纬角和相位角的空间几何关系,得出消除太阳赤纬角对其辐亮度值以及以相位角...     

基于日球物理学事件知识库的太阳活动识别

太阳图像中包含明显的太阳活动区域,以及无现象的太阳宁静区。从太阳图像中识别有效的太阳活动区域,是图像处理技术在天文研究中的典型应用。得益于美国太阳动力学天文台的日球物理学事件知识库提供的实时太阳观测数据,提出了一种基于日球物理学事件知识库的太阳活动识别方法。此方法获取6种太阳活动的信息(发生时间、位置、区域面积),建立对应时间的全日面图像的尺度变换模型。结合位置与区域面积信息,对不同太阳活动进行梯度阈值分割,边界识别方法被用来定位和识别太阳活动的区域。然后,对太阳图像特征参数相关性的研究,得到每种太阳活动的最佳特征参数组合。方法实现了对太阳活动的精确定位和有效识别,为后续工作的开展提供了便利。此外,对不同太阳活动区域提取特定组合的特征,可以为基于内容的图像检索系统建立精简的图像特征集提供一种可行办法。     

新世纪的太阳

太阳活动峰年的到来,激发了广大读者对太阳的关注。太阳是离我们最近的恒星。科学家们对太阳的基本参数已了如指掌,如日地平均距离为149597870千米;太阳的质量为1.9891×10~(30)千克,太阳的平均半径为696000千米等等。本文主要介绍有关太阳的其它一     

太阳质子事件预报研究进展

就太阳质子事件预报研究的重要意义,产生太阳质子事件的太阳活动区的一般特征,质子耀斑的辐射特征,质子事件几个重要参数预报方法简述了目前的研究进展。还给出了当前为满足用户需要改进预报应着重研究的方面。     

高分辨率太阳图像重建方法

高空间分辨率的太阳观测数据有助于深入研究太阳大气现象、太阳物理基本问题。地基大口径太阳望远镜常通过自适应光学技术和图像重建技术获取高空间分辨率图像。目前太阳图像重建技术主要有斑点成像术和斑点相位差法两类。介绍了斑点成像术中几类方法的原理,阐述了斑点成像术重建太阳像的流程以及几个关键步骤,介绍了多帧盲反卷积和相位差法的原理,比较了斑点成像术和斑点相位差法的特点,最后阐述了它们在太阳高分辨率观测中的应用和发展趋势。     

大天线太阳射电观测和流量归算的一种方法

本文介绍了高空间分辨率的太阳射电观测流量的归算方法，即对观测的太阳天线温度值作天线功率方向图Ｋ因子的修正，即可得到太阳射电流量值．文中推导了不同温度分布模型下的Ｋ因子表达式，并计算了日面宁静太阳流量值和部分射电源的ＳＶＣ辐射流量值．对日面宁静区的射电辐射而言，因Ｋ的年变化（０．０２３６—０．０２５２）不大，因此按其平均值０．０２４４可计算出２２ＧＨｚ频率上宁静太阳流量ｓ。＝０．１５Ｔａ。（以ｓｆｕ为单位，Ｔａ。是宁静区辐射的太阳天线温度），相应的宁静太阳温度为１０１００土３００Ｋ．１９９０年７月２日源区的ＳＶＣ辐射计算结果表明：日面源区的ＳＶＣ辐射总和为２０ｓｆｕ，约占日面总辐射的２．４％．