离子束抛光工艺中驻留时间的分步消去算法

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。求解驻留时间是利用离子束加工函数和驻留时间的卷积等于镜面去除量的关系,而离子束抛光的过程就是一个执行解卷积的过程。受此启发,采用一种分步消去算法解矩阵的卷积运算。这种新算法占用计算机资源少,运算速度快,同时可以根据预先设定的加工精度算得满足要求的驻留时间函数。对这种新算法进行仿真分析,采用3种不同的消去顺序分步加工,得到了理想的仿真结果,PV值由抛光前的363.721 nm分别减小到6.136 nm、33.347 nm、3.875 nm,抛光后的镜面精度提高了很多。     

基于岭估计的快速静态精密单点定位研究

精密单点定位可以实现厘米级的定位精度,但其实时应用受到模糊度收敛时间的限制,模糊度收敛一般需要30分钟甚至更长的时间.基于相位历元间差分技术,可以避免模糊度的求解,但求解的参数为历元间坐标差.在相位历元间差分技术基础之上,推导了无模糊度模型的快速静态单点定位模型,并通过岭估计理论来进行参数的求解,两个以上历元就可以解算得到位置参数,从而实现静态状态下单点的快速定位,克服了模糊度收敛时间的局限,并讨论了不同坐标初值情况下估计值的精度.     

大口径离轴非球面镜预应力环抛方法研究

提出了一种加工离轴非球面的预应力环抛方法,基于预应力加工方法的基本原理,利用环抛机来磨制离轴非球面.设计了一套专门的加载装置,将拼接镜面中具有不同离轴量的非球面子镜转化成曲率半径相同的球面子镜进行磨制,可以在同一台环抛机上进行抛光.利用这种方法,花费连续40 h的时间,磨制了一块按照中国30 m极大口径望远镜(CFGT)主镜参数比例缩小的离轴抛物面,顶点曲率半径21.6 m,离轴量3.6 m,离轴口径为330 mm,最大非球面度为16μm.试验表明该方法效率高,适用于批量加工,特别是极大口径天文望远镜拼接主镜的大批量非球面子镜研制.     

60厘米抛物面镜的检验和结果

为了提高1958年由南京紫金山天文台和南京教学仪器厂合作制造的60厘米反射望远镜的光学质量,紫金山天文台在1960年为该望远镜配制了新的卡塞格林副镜,接着在1961年又把原来的抛物面主镜作了抛光修改.这一工作,一方面需要掌握必要的加工工艺,但是更重要的是要有可靠的检验方法来保证.这里仅就60厘米主镜在修改过程中所采用的检验方法和结果作一介绍.     

漫反射激光测距特性研究

首先分析不同目标反射模型的漫反射激光测距方程的表达形式,然后通过对有合作目标的卫星激光测距和漫反射激光测距的特性对比分析,在理论上推导出适合1.2m望远镜激光测距系统的漫反射激光测距方程的一般形式.方程的最终表达形式与目标的形状、反射率和目标表面的漫反射特性函数有关.最后进行了地面靶板漫反射激光测距试验,并以试验为例来说明如何求解方程里特定的参数.     

基于Shapelets基函数的引力透镜质量重构方法

引力透镜效应是探测星系团物质分布的有效方法之一.目前,利用引力透镜数据重构星系团质量分布的主流方法可以分为两大类,即参数法和非参数法.在实际研究工作中,受限于质量模型假设和计算分辨率等方面的影响,现有的重构算法仍有诸多亟需解决的问题.基于Shapelets基函数的引力透镜质量重构方法通过基函数来实现引力透镜质量重构,使用Shapelets基函数分解引力透镜势,以引力透镜中多重像的位置和背景星系椭率畸变为限制条件来迭代求解基函数系数从而得到透镜体的质量分布.通过拟合一个模拟的NFW (Navarro,Frenk and White)透镜系统测试了新方法的可行性,结果表明新方法可以在整体上重构出透镜体的质量分布,并拟合出接近真实的源位置,能够为星系团质量测量提供一套灵活且高效的重构算法.     

辛算法的分类与发展

辛算法作为研究哈密顿系统长期定性演化的最佳积分工具,自问世以来就受到了很大的关注。通过对哈密顿函数的截断误差分析,可以从不同角度构造出较高精度的辛算法,也可以通过引入正规化技术实现自动调整积分步长和改善数值稳定性。从辛算法的表现形式可以将它分为显式和隐式两种。当哈密顿系统能够分解为几个可积部分且每部分的解能用时间显函数来表示时,可以构造显式算法。显式算法有非力梯度显式辛算法、力梯度辛算法、辛校正、类高阶辛算法四种。当哈密顿系统变量不能分离时,适合应用隐式辛算法和扩充相空间对称算法求解。分别对这些算法的构造方法及其适用的物理模型进行归纳对比,分析了各种辛算法的优劣性和发展趋势,对如何选择辛算法高效高精度地解决实际问题提供了一定的理论和数值计算依据。     

无缝光谱仪用紫外透射闪耀光栅的制作

无缝光谱巡天是如今国际天文学研究的重点方向, 相比较地基巡天任务, 空间巡天可获取更多紫外波段与红外波段的光谱信息, 其发展受到色散元件的制约, 针对紫外波段的核心色散元件---紫外透射闪耀光栅开展了一系列研究. 通过全息干涉光刻产生图形, 离子束垂直刻蚀将图形转移至基底形成光栅掩模, 利用光栅掩模对倾斜离子束的遮挡作用, 使得槽底不同部位受到离子束的轰击通量不同, 从而获得非对称的槽形结构. 实验分析了倾斜离子束刻蚀中沉积物的主要组成以及对槽形和闪耀角度的影响, 并在去除沉积物影响的情况下, 成功制作了线密度为333lines/mm, 闪耀角度分别为13.2°、10.5°的紫外透射闪耀光栅, 峰值衍射效率分别可达理论值的88%以及92%, 为制作高衍射效率紫外透射闪耀光栅奠定了基础.     

基于OpenMP的并行图像相减算法实现与分析

图像相减是一种精确地获得密集星体区域中变星的相对光度变化的技术,其基本原理为通过同一区域不同时间的图像间差异来获得该区域的时间变化信息.传统上图像相减变源测光算法只有串行性算法,计算效率不高.讨论了图像相减测光算法的基本原理,在开源软件ISIS基础上提出了一个基于OpenMP技术的图像相减算法的可靠并行化实现,提高了程...     

一种基于广义延拓逼近的动态滤波方法初步研究

从广义延拓逼近原理出发,提出了一种动态滤波方法,构造了滤波器模型与算法框架,并推导给出了相应的求解方法和流程。通过在一段移动平滑窗口内构造和求解广义延拓插值多项式,实现对系统状态量的时间转移,具有更好的平滑效果。数据窗口内插值点的位置及数量均可灵活选取,从而通过锁定最新观测点或最准确的先验观测点,实现更高的精度和抗差能力。在此基础上,对方法可行性与性能进行了仿真计算和验证,结果表明,在高斯噪声和非高斯噪声状态下均获得了优于卡尔曼滤波器(Kalmen Filtering, KF)的性能,具有较大的发展潜力和应用价值。     

Acceleration of Numerical Integration of the Equations of Motion of Asteroids

Solar System Research - Finding and studying possible collisions of asteroids approaching the Earth requires a significant amount of computation. This paper describes the R0 program created to...     

A survey of orbits of co-orbitals of Mars

Many asteroids with a semimajor axis close to that of Mars have been discovered in the last several years. Potentially some of these could be in 1:1 resonance with Mars, much as are the classic Trojan asteroids with Jupiter, and its lesser-known horseshoe companions with Earth. In the 1990s, two Trojan companions of Mars, 5261 Eureka and 1998 VF₃₁, were discovered, librating about the L₅ Lagrange point, 60° behind Mars in its orbit. Although several other potential Mars Trojans have been identified, our orbital calculations show only one other known asteroid, 1999 UJ₇, to be a Trojan, associated with the L₄ Lagrange point, 60° ahead of Mars in its orbit. We further find that asteroid 36017 (1999 ND₄₃) is a horseshoe librator, alternating with periods of Trojan motion. This asteroid makes repeated close approaches to Earth and has a chaotic orbit whose behavior can be confidently predicted for less than 3000 years. We identify two objects, 2001 HW₁₅ and 2000 TG₂, within the resonant region capable of undergoing what we designate “circulation transition”, in which objects can pass between circulation outside the orbit of Mars and circulation inside it, or vice versa. The eccentricity of the orbit of Mars appears to play an important role in circulation transition and in horseshoe motion. Based on the orbits and on spectroscopic data, the Trojan asteroids of Mars may be primordial bodies, while some co-orbital bodies may be in a temporary state of motion.     

Graphical representation of periodic motion of the line of nodes of the Moon

In the text-books of astronomy, sections generally related to the Moon deal with the orbital elements of the Earth-Moon system such asa, e, i, , and the time of perigee passage. While the MEAN of the first of the three elements do not vary, mean longitude of the ascending node-mean longitude of the lunar perigee and the time of perigee passage undergoes secular as well as periodic changes due predominantly to the action of the Sun's gravitational attraction. While to a certain degree, explanations related to the calculation of the lunar orbit parameters are given, not a single graphical representation of these short- or long-periodic changes are presented. We allow the number of data related to these periodic changes must cover a large span of time; and if regression of the line of nodes or advances of the line of apses are to be graphically seen, data covering 18.61 and 8.85 yr, respectively, are needed. In this work we particularly aim at the graphical representation of the periodic changes of the line of nodes.     

Theory of motion of hyperion

We solve by an appropriate method the difficulty of near-commensurability, $\text{n}\text{n}{}_1$$\text{3}\text{4}$, in the motion of Hyperion (Saturn VII) and give a first-order solution of its motion. Our result explains two interesting observed features, the regression of the apsidal line and the exclusive occurrence of apocentre C conjunction of SVII and SVI.