上海天文台1．56米望远镜斑点干涉成像实验进展

斑点干涉成像技术是克服大气湍流影响,提高地面大口径望远镜分辨本领的有效途径之一。该技术利用斑点相机拍摄一系列的短曝光像,使得大气湍流冻结,再经过图像处理获得高分辨率重建像。该技术设备简单,易于实现,很快在观测天文学中得到了广泛的应用,尤其是对双星的研究。首先回顾了天文高分辨率重建技术的发展,并介绍了相关研究成果。描述了几种典型的斑点干涉成像处理方法及其优缺点。对图像噪声类型及滤波方法进行了分析。在上海天文台1．56m望远镜上开展了双星斑点干涉观测实验,目标星等4～7mag,双星目标星等差小于2。分别采用斑点干涉术和迭代位移叠加法成功实现了双星目标的高分辨率成像,初步证明了在1．56m望远镜上进行斑点干涉成像实验,能够达到接近望远镜衍射极限的分辨率水平。     

斑点干涉术实验室模拟

由于地球大气的影响,使通常的天体摄影的分辨率约为1角秒。用斑点干涉术可以达到望远镜的衍射极限分辨率,例如用一米望远镜,分辨率可达0.14角秒。本文简述了斑点干涉术的原理,并介绍我们1983年11月进行的实验室模拟过程和所得到的结果。     

三对双星的斑点干涉术观测结果

本文报告了1986年12月23和24日在云南天文台一米望远镜上使用改进后的斑点相机对双星∑346AB、Kui23及∑73进行数字化斑点干涉术的观测以及计算机处理的结果。分别测得它们的角距离为0.″28±0.″01、0.″24±0.″01和0.″70±0.″01。这些结果与双星历表中的数据完全吻合。     

EMCCD附加噪声对天文高分辨成像的影响

讨论了电子倍增电荷耦合器件(Electron-Multiplying Charge-Coupled Device,EMCCD)附加噪声的产生机理及特性,通过模拟详细分析了EMCCD附加噪声对天文图像高分辨统计重建技术——斑点干涉术传递函数信噪比的影响,并和实验进行了对比,结果表明,在星体暗弱时,由附加噪声引入的偏差将使斑点干涉术重建的信噪比下降,严重影响重建的结果,必须加以改正.由实测数据重建结果可以看出,噪声偏差改正模型基本解决了EMCCD附加噪声对斑点干涉术在重建目标自相关或模时的影响.     

斑点图的重心与波前倾斜

论述了斑点图重心与瞬时波前倾斜的关系,证明了斑点图重心位置与瞬时波前倾斜的一致性,这种一致性无论光瞳孔径是否大于大气相干长度均是成立的.这一结论并未严格受限于近场近似条件,结论的一个重要推论是:用重心对准的位移叠加法对斑点图进行统计后所得到的传递函数就是大气望远镜综合系统的平均短曝光传递函数,该推论对于自适应光学和高分辨率图像重建技术均具有非常重要的意义.     

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。     

功率谱噪声改正和斑点全息术象复原

简要地介绍了斑点全息术的原理，分析了存在于实际数据中的各种噪声对功率谱造成的严重影响，讨论了消除噪声偏差的方法，最后报导了用斑点全息术对两双星的高分辨率象复原结果。     

斑点全息术原理及其计算机模拟实验

介绍一种天文高分辨率像复原的方法——斑点全息术,并给出了人造目标和真实大气的模拟计算结果,最后指出此方法的应用局限及克服局限性的可能途径。     

真实大气望远镜条件下斑点掩模法像复原模拟实验

我们于1989—1990年对一种有效的天文高分辨率像复原方法—斑点掩模法进行了真实大气、望远镜条件下的模拟实验,得到了较好的结果。实验结果表明,取样期间大气统计特性不变和小方差条件的重要性。为满足这一条件,合适的探测器是必须的。     

Radar Speckle Displacement Interferometry for Precision Measurement of Obliquity and Physical Librations of Mercury

Opportunities for measuring Mercury's obliquity and physical librations are considered in the vicinity of the inferior conjunction in May–June 2002 by means of a fundamentally new radar technique based on the frozen speckle pattern displacement of the scattered radar field over distances comparable to the Earth's diameter.     

2.4m望远镜曝光时间计算器的设计和实现

望远镜的曝光时间计算器对于远程观测以及不熟悉整个观测系统的观测人员尤为重要,因为它可以帮助观测者制定合理的观测计划。设计并实现了高美古2.4m望远镜系统的曝光时间计算器(exposuretimecalculator,ETC),它可以根据望远镜及其终端设备的参数,通过计算给出待测天体曝光时间的参考值。这为观测者了解现有条件下极限观测能力,设置曝光时间或者是给定星等和曝光时间计算信噪比提供了依据。将ETC计算结果与实际测光标准星的数据进行了比较,结果表明ETC对测光标准星的计算结果是可靠的。     

厘米波频谱日像仪模拟接收机方案探讨

描述了一种宽带厘米波频谱日像仪模拟接收机的设计方案。用实际器件参数计算了模拟接收机分系统的关键技术参数:信噪比、动态范围。分析表明所设计方案满足日像仪的系统指标要求。     

连线干涉系统测量共位双星宽带信号处理与分析

随着人类空间活动的急剧增加,同步轨道资源已变得十分稀缺。为此人们采用了多星共位技术,来充分挖掘同步轨道资源。多星共位中,由于卫星存在位置漂移的情况,安全问题成为维护卫星正常工作必须考虑的问题之一。考虑到同步卫星的轨道特性,常采用三程测距的方式对卫星进行测轨,而且需要较长时间的测轨弧段。连线干涉测量可以获得高精度的差分相位时延,这对卫星在垂直视线方向上构成了很强的约束。给出了连线干涉测量系统设计及测量数据处理方法,并对测量中的关键技术与设备特性、测量数据精度进行了初步分析。     

一种快速的天文图像模拟方法及分析

图像模拟在天文学研究中已经发挥越来越重要的作用,其重要性主要表现在以下几方面:通过模拟可以为准备研制的天文观测设备评估提供重要的依据;通过对模拟数据的处理可以验证数据处理的算法。对图像模拟的整个过程进行描述,并在计算上对图像模拟的局部方法进行优化,使模拟结果能够高效准确的生成。主要工作包含以下几方面:对天体形态的模拟,包括点源(如恒星)和展源(星系),这里主要对展源建模;模拟观测条件,主要是仪器和天光背景等产生的噪声;模拟点扩散函数;从计算和程序的方法对计算流程进行优化;对结果进行分析。采用的数据是哈勃超深空场(HUDF) ACS WFC i(F775)波段的数据,其极限星等达到29等。通过对模拟结果的分析,可以看出该方法能够快速并且较为准确地对星系图像进行模拟。     

IVS分析中心EOP产品及精度评估

介绍了国际测地/天体测量学甚长基线干涉测量服务(International Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Service for Geodesy and Astrometry, IVS)组织机构及下属分析中心概况.系统归纳了目前IVS发布的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品类型及不同观测类型的用途.利用2010—2019年公开发布的观测资料,对IVS不同分析中心的EOP日常监测和服务能力进行了评估.通过构造观测台站所构成的几何体积,分析了EOP精度与测站数量、测站网分布的关系,统计了IVS不同观测类型的EOP解算精度.此外,综合公开发布的美国、欧洲等区域网观测数据,分析了不同地区区域网的常规及加强观测结果与IVS结果的差异.结果表明:EOP的解算精度与观测台站的分布密切相关, IVS常规观测确定的极移分量的外符合精度优于0.2 mas,世界时(Universal Time, UT1)与协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)之差(UT1-UTC)的精度在0.015 ms左右,加强观测的UT1-UTC值与国际自转服务组织(International Earth Rotation Service, IERS)的C04之间存在0.02–0.03 ms的差异.区域观测网的精度受观测网形和基线长度制约,总体劣于IVS观测精度,其中,美国甚长基线干涉阵列(Very Long Baseline Array, VLBA)的常规及加强观测结果与IVS全球观测结果最接近.     

Relativistic gravitational deflection of light and its impact on the modeling accuracy for the Space Interferometry Mission

We study the impact of relativistic gravitational deflection of light on the accuracy of future Space Interferometry Mission (SIM). We estimate the deflection angles caused by the monopole, quadrupole and octupole components of gravitational fields for a number of celestial bodies in the solar system. We observe that, in many cases, the magnitude of the corresponding effects is significantly larger than the 1 μas accuracy expected from SIM. This fact argues for the development of a relativistic observational model for the mission that would account for the influence of both static and time-varying effects of gravity on light propagation. Results presented here are different from the ones obtained elsewhere by the fact that we specifically account for the differential nature of the future SIM astrometric measurements. We also obtain an estimate for the accuracy of possible determination of the Eddington’s parameter γ via SIM global astrometric campaign; we conclude that accuracy of ∼7 × 10⁻⁶ is achievable via measurements of deflection of light by solar gravity. The article was translated by the authors.     

太阳分米波射电快速精细结构的观测分析

通过分析云南天文台(YNO)0.7～1.5GHz太阳射电频谱仪2000年9月至2001年9月取得的158个射电爆发,发现其中约有65%存在4类不同类型的快速精细结构(FFS):毫秒尖峰辐射、Ⅲ型爆发、准周期脉动、慢漂移结构。给出了其中6个典型精细结构的介绍和相关的初步解释。