光学实测天文仪器中的新动向

以美国帕洛马山天文台Oke博士在北京师范大学的讲学内容为基础,补充以近期国内外期刊上的新内容,按作者自己的判断综述了大型光学望远镜和摄谱仪的设计思想以及高效率低噪声光子检测器件的最新情况。     

谈谈康熙皇帝与天文仪器

著名的明清时代的北京古观象台,坐落在北京建国门立交桥西南侧,台顶有八件大型青铜天文仪器,其中有七件是康熙年间制造。笔者多年在此做讲解工作,由于常年面对或陪伴着这些仪器,久而久之可谓“情有独钟”。     

我国天文光学观测仪器

我国古代天文学是非常发达的,诞生了很多位著名的天文学家,制造了一大批天文观测仪器,我们的祖先早在公元前就注意到了众多天文现象,并有相当数量古老、丰富的天象记录,这些对日后研究天文学做出了很多宝贵的贡献。可惜能保存下来的古代天文仪器数量较少,现存的古代仪器主要保存在北京古观象台及南京紫金山天文台上。     

GPS及其在天文地球动力学中的应用

本文系统地介绍了GPS应用于精密测地和天文地球动力学的基本模式、原理和误差。并讨论了在目前的天体测量新技术如甚长基线干涉仪(VLBI)、激光测卫(SLR)、激光测月(LLR) 已成功地用于天文地球动力学的情况下,GPS发展的可能前景。     

Chirp信号在天文观测中的应用

Chirp信号是一种频率随时间有规律连续变化的信号,由于其优良的自相关特性,在实时宽带高精度频谱测量中有重要应用。通过对Chirp信号的分析,介绍了基于线性Chirp信号的脉冲压缩技术及Chirp变换频谱仪的原理,综述了近30年来Chirp变换频谱仪在行星和彗星大气红外谱测量中的应用及其发展历程。结合当前电子技术的发展,指出了改善Chirp变换频谱仪性能的研究方向。     

有限元分析技术在空间太阳望远镜结构设计中的应用

有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法，已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性，发现强度或刚度等方面的薄弱点，从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例，从几何建模、单元划分入手，对静力学分析、模态分析、动态响应和热分析等各方面在空间太阳望远镜设计中的应用进行了阐述；分析了有限元分析存在的误差、产生的原因以及如何减少误差；叙述了有限元分析技术应用于天文仪器尤其是空间天文仪器的发展趋势。     

牛顿式反射镜在天文摄影中的应用

反射式望远镜的老祖宗——牛顿式反射镜,几乎被天文摄影爱好者们所遗忘。相对于用APO或者RC系统进行天文摄影的人而言,用牛顿式反射镜进行摄影的非常少。牛顿式反射镜拥有庞大的用户群。但用来进行摄影的却很罕见,这是什么原因呢？牛反是否真的就不适用于天文摄影呢？     

傅利叶变换光谱仪及其在天文中的应用

傅利叶变换光谱仪(FTS)是第三代也是最现代化的光谱仪器,与色散型光谱仪相琵,具有明显的优点,20余年来在天体光谱测量领域中发挥了巨大作用。本文对FTS的概况、原理、有关技术及其在天文中的应用作了简单而系统的介绍。     

软件质量管理在某天文工程中的应用

本文讨论软件工程中有关质量管理方面的概念和技术,以及在天文软件开发工作中的一些应用。特别讨论了天文软件工程的测试问题,给出了测试控制程序的结构,以及测试用例及其数据生成模式。     

亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法

天线有限元模型与实际天线往往存在结构参数误差和材料参数误差等,使有限元模型不能真实反映实际天线结构在各种载荷下的变形特性.针对亚毫米波天线,提出了亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法.该方法包括3步,第1步建立天线参数化有限元模型,并进行参数灵敏度分析;第2步,以第1步中得到的高灵敏度参数为优化变量建立优化函数,以初始模型与假想实际天线变形特性的差值最小为目标进行优化;第3步,基于零阶优化法和一阶优化法对天线有限元模型进行复合优化,使天线有限元模型逐渐逼近实际天线.为验证所提出参数修正优化方法的可行性,针对一台1.2 m亚毫米波天线,将对其进行假想实验获得的变形特性作为优化目标,分别对多个材料参数在不同的载荷工况下进行优化,结果表明天线有限元模型经过参数优化后与假想实际天线一致,证明了所提出的亚毫米波天线有限元模型参数优化修正方法可行,并在重力载荷下对修正优化后的天线模型的变形规律进行分析.这种优化方法可以推广应用到大口径亚毫米波天线的有限元模型修正中.     

基于ASCOM标准的天文电动调焦器设计

随着天文技术的不断发展,远程观测和自主观测逐渐成为天文观测的主流趋势,自动调焦技术也越来越受到重视.电动调焦器是天文望远镜不可或缺的附属设备,是实现自动调焦的关键设备.为实现云南天文台丽江观测站10英寸米德望远镜的自动调焦,自行研发了一套天文电动调焦器,设计相关控制电路,制定串口通信协议,并编写了一套开源天文公共对象模...     

基于容器技术的天文应用软件自动部署方法

平方千米阵列即将开始建设,各子工作包也进入关键设计评估阶段。基于云与容器技术是平方千米阵列科学数据处理器未来可能采用的平台技术。针对超大规模海量数据处理面临的天文应用软件快速部署、运行与实测要求,充分考虑天文应用软件运行环境复杂、云计算环境下超大规模计算集群部署困难等问题,系统研究并给出了一种使用容器技术的天文应用软件通用自动部署方法。以目前较为常用的可见度函数校准软件SAGECaL为例,首先分析了SAGECaL的相关特性和分布式部署方面存在的困难,进而给出了基于容器技术的SAGECaL分布式集群的自动部署方法。实验结果表明,自动部署方法极大地提高了SAGECaL分布式集群的部署效率,满足项目组承担平方千米阵列科学数据处理器相关测试工作所需要的基础平台部署与切换等需求,同时也为其它天文软件在云端的快速部署与执行提供了有益的思路。     

《天文学名词》数据库新版网站设计与实现

<天文学名词>数据库网站是天文学名词审定委员会开展名词审定工作和为广大用户提供名词查询检索以及其它相关服务的网络平台.随着名词审定工作的不断推进和广大用户对名词数据库功能需求的不断增加,原有的网络平台从功能和信息量上都无法满足当前的需求.<天文学名词>数据库新版网站借助成熟的数据库和网络技术,围绕名词的征集、审定、发布、查询检索等环节,充分实现了广大用户和天文学名词审定委员会所需要的功能.提供了更加丰富的信息.介绍了新版数据库及网站的设计原则、实现方法,并从功能需求出发着重介绍后台数据库和用户界面的设计与实现.<天文学名词>数据库网站是一个典型的由数据库驱动的简单网络应用系统,本文所涉及的工作和介绍的经验将为类似应用系统的开发提供切实可行的参考.     

天文选址定点观测中大气透明度的测量方法

本文叙述了在天文选址定点观测中使用ＵＢＶ三色光电测光系统测量大气透明度的最佳方法和所用到的各个计算公式，也包括了某些经验。     

基于相位差方法的天文目标高分辨率成像研究

基于相位差方法的天文目标高分辨率成像,是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对或者多对短曝光图像,对目标和大气湍流引入的波前相位分布进行估计．在计算机模拟望远镜成像系统和相位差方法图像采集过程的基础上,利用信号估计和最优化理论,确定了高斯噪声模型下的目标函数,采用适合于大规模无约束优化的有限内存拟牛顿法对图像恢复问题进行了数值求解．恢复结果表明,基于相位差方法的高分辨成像技术,可以有效地克服大气湍流的影响,解决天文扩展目标的图像恢复问题．     

The General Method for Fixing the Gauges of Relativistic Astronomical Reference Systems

This article applies a new scheme of the first post-Newtonian theory (Damour et al., 1991–1994) to the problem of gauge in relativistic reference systems. Choosing and fixing gauge are necessary when the precision of time measurement and application needs to reach the 2PN level (10⁻¹⁶ or better). We present a general method for fixing the gauges of both the global and local coordinate systems, and for determining the expressions of gravitational potentials and coordinate transformations. The results relevant are consistent with the newest IAU resolutions, therefore they can be applied to astronomical practice.     

区域限定砌砖法及天文像复原实验

在简要介绍了由Hofmann等提出的迭代最小二乘法天文像复原法砌砖法(Building block)的原理后，提出用斑点干涉术等方法对被观测目标像的范围大小进行大概估计的预处理方案，这样将做到对砖块的区域限定投放，避免大量无效的砖块投放迭代步骤。天文高分辨率像复原实验表明，砌砖法的效率被大大地提高了。     

天文成像数值仿真的相位屏模拟方法

通过利用Monte—Carlo方法对湍流相位屏模拟进行验证和分析。给出加入次谐低频补偿相位屏与直接谱反演相位屏的对比结果,并分析了在考虑内外尺度时次谐低频补偿方法的有效性。此外,给出了基于天文观测的多相位屏的湍流分层模型。在此基础上对天文成像进行数值仿真,并给出了仿真结果。