天文视频图像采集系统的研究

介绍了采用数字图像处理技术实现软件积分研制成的天文视频图像采集、处理系统。利用该系统,我们对１９９７年３月９日黑龙江漠河日全食的观测资料进行了处理,结果证明,该系统完全达到预期研制的目标。     

厚片CCD的数据转换及初步分析

云台厚片CCD光谱系统自建立以来,基本上还只是一个封闭的系统:储存在5吋软盘中的数据只能在该系统的计算机中读出和简单处理,但该系统的计算机硬件和软件均不能满足现代光谱处理的要求。本文在将厚片CCD光谱资料转换到VAX计算机的基础上,对资料转换及其必要性以及该光谱系统的硬、软件配置进行了初步的分析与讨论。     

硬件相关处理机数据回放模块研究

硬件相关处理机系统需从数据记录缓存器读取台站数据,经数据预处理后进行下一步的相关处理。为了满足高速实时数据的传输及预处理要求,设计了VLBI数据回放模块,该模块通过千兆网络传输观测站数据,控制数据收发,并针对VLBI数据特点进行数据解码、数据校验、数据异常处理等。测试结果表明,该模块处理速率可达1 Gbit/s,在硬件相关处理机进行单台站数据速率64 Mbit/s的实时数据处理时能稳定正常工作。该模块己应用于嫦娥3号任务的硬件相关处理系统中。     

基于FPGA的多轴步进电机控制系统

观测技术及仪器的进步推动了太阳物理的研究,步进电机是各类观测仪器精密结构调整部件中经常采用的驱动源,步进电机控制系统的性能直接影响太阳望远镜的数据精度和时间分辨率。介绍了一套怀柔太阳观测基地自主研制的多轴步进电机控制系统。该系统以现场可编程门阵列为核心控制器,利用中断处理机制及输入/输出寄存器产生多路晶体管-晶体管逻辑电平(TTL)方波信号,结合驱动器实现多轴步进电机控制;通过周期信号化简处理算法缩短电机调整时间;以霍尔器件作为位置传感器实现系统闭环控制,通过对霍尔信号的软、硬件滤波处理,提高信号识别的准确率;设计了板载存储电路,实时保存系统关键参数,大幅提高系统整体的可靠性。同时,该系统设计了丰富的输入/输出接口、通讯接口,提高系统的可集成性。目前该系统已在多台太阳望远镜中投入使用。     

南京大学太阳塔CCD成像光谱观测系统和初步观测结果

本文介绍南京大学太阳塔的ＣＣＤ成像光谱观测系统的结构，工作方式，给出了该系统的一些性能测试结果，作为应用该系统的实例，文中给出了根据该系统观测的二维光谱资料，经处理得到的一个Ｈａ耀斑在线心和不同偏带处单色像的变化过程，该耀斑的亮度场轮廓图和速度场轮廓图。     

天文CCD观测的星象定心算法

针对目前常见的地面光学观测系统（天望远镜和CCD系统）,提出了一种快速确写是星星象中心的算法－逐次逼近法,该算法采用逐次副近的思想,可快速准确地解定恒星星象的中心,并采取了一些措施,较好地消弱了大气湍流的影响,该算法从整个系统的角度来分析和解决问题,很适应于计算机自动处理,具有实用性强,速度快的特点,还利用VC＋＋开发一套基于Windows98平台CCD星象定中心处理的软件。     

基于单片机和GPS信号的校频系统

介绍一种基于INTEL 80C196KC单片机的校频系统,包括系统的设计原理、硬件组成和软件实现。该系统通过利用GPS接收机得到的1PPS秒脉冲信号,实现对晶体振荡器频率的校准,从而获得一个短期及长期稳定度都比较优良的时间频率标准。该系统采用了量化时延原理进行短时间间隔比对,对测量数据进行卡尔曼滤波处理。     

虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)任务调度设计与实现

为解决异地、异构、海量天文数据无缝透明地统一访问,中国虚拟天文台(China-VO)研究小组自主设计并开发了一套解决方案——虚拟天文台数据访问系统(VO-DAS)。着重从执行流程、设计模式、Session机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块详细阐述了该系统的任务调度设计。为了验证该系统的可行性和性能,最后描述了多个天文科学范例。     

基于GPS和RFID的城市车辆定位系统的设计

详细阐述了城市车辆导航定位技术的发展现状,深入分析了城市车辆导航定位的特点和需求,在此基础上利用嵌入式开发平台设计实现了基于GPS和RFID(无线射频识别)的车载定位系统,系统主要由GPS模块、RFID模块、GPRS(general packet radio service,通用分组无线服务)模块等部分组成。该系统通过接收GPS数据和RFID数据,依托ARM平台进行分析处理,分析处理的结果通过GPRS模块发送到监控中心以实现对车辆的监控与导航。该系统具有实时性好、可靠性高、功耗体积小等显著特点,能够满足现代城市车辆的导航与定位需要。     

虚拟天文台数据访问系统（VO—DAS）任务调度设计与实现

为解决异地、异构、海量天文数据无缝透明地统一访问,中国虚拟天文台（China-VO）研究小组自主设计并开发了一套解决方案——虚拟天文台数据访问系统（VO—DAS）。着重从执行流程、设计模式、Session机制、生命周期、资源销毁、异常处理等模块详细阐述了该系统的任务调度设计。为了验证该系统的可行性和性能,最后描述了多个天文科学范例。     

Coriolis forces in numerical integration of satellite orbits,and absolute reference system

The reference system defined by Veis and currently used for computing satellite orbits is not sufficiently accurate for some scientific applications, considering the new accuracy of laser data. We have therefore defined another orbital reference system with associated apparent forces. The reference system chosen is the mean celestial system 1970.0. The motion of a satellite is numerically integrated in the instantaneous celestial system (sideral system), taking into account all the complementary forces due to precession and nutation. The complete set of formulas is given here and has been introduced in a differential orbital improvement program.     

基于MYSQL/LINUX 的LAMOST数据库设计与实现

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）将被建成，在投入使用之前设计开发出全自动处理光谱的软件系统是必需的。完善的数据库系统是该光谱处理软件不可缺少的一部分。本文分析了LAMOST对数据库的需求，设计并实现了基于MYSQL／LINUX的LAMOST数据库系统并对该系统进行了初步测试。     

Loran-C系统的技术改造与发展方向

简要介绍了近两年来美国和北欧Loran-C系统的研究和技术改造,以及未来数年内的发展方向政策,美国制订了的改造计划,对Loran-C系统及设备进行结构性调整和更新改造,同时对采用新技术后的Loran-C系统的性能和长期需求作出测试与评估,北欧Loran-C系统的研究重心是如何将陆基和空基系统有效地结合起来,Loran-C系统的作为和潜在应用还有于进一步的研究和探索。     

一个巨型望远镜方案

提出一个有特色的巨型望远镜(FGT)方案．其主镜口径为30米，主焦比为1．2，由1095块圆环形子镜构成．采用地平式装置．光学系统包括Nasmyth系统、折轴(Coude)系统和一个大视场系统．提出一个由4个镜面组成的新的Nasmyth系统，在约10′的视场范围内像斑小于爱里斑，达到衍射极限．比传统的Nasmyth系统的衍射极限视场大得多．可在这样的大视场内同时作好几个小区域的衍射极限的观测．当由Nasmyth系统转换到折轴系统和大视场系统时，采用主动光学技术改变子镜的面形、倾斜和平移，产生一个新的主镜面形，使折轴系统和大视场系统都能得到很好的像质．大视场系统的视场直径25′，场曲轻微，并有可能校正大气色散．给出了子镜面形和位置的公差，并讨论了望远镜的装置和结构,方案中的特色和创新对未来大望远镜的研制有普遍意义．     

宋代时间测量与计算

介绍了中国古代计时系统中的时间单位及其换算。详细讨论了宋代(宋代是中国古代科技文化发达的历史时期)对回归年等基本天文常数的测算和昼夜时刻的定授。结合宋代历法,分析宋代气朔、没灭、日出晨昏等各种时刻的计算方法。指出:在宋代中国已经建立了完整的时间系统,它包括定时授时系统、观象测时系统和历法计时系统。     

卫星激光测距仪检测系统(一)

针对卫星激光测距仪的几个关健设备 ,建立了一套检测系统。介绍了该检测系统的方法、原理以及实际应用情况     

The relaxation time of a one-dimensional self-gravitating system

A computer experiment on a one-dimensional self-gravitating system is described. We attempt to observe the dynamic time required for this system to thermalize by comparing the position and velocity densities with those predicted by the microcanonical ensemble. Hohl and Broaddus (1967) have previously reported an estimate of the thermalization time which is inferred from studies of the kinetic energy covariance. We ran the system for the time which they report and find that the system has not thermalized. Furthermore, there is no evidence that the system is even proceeding towards equilibrium in the time-scale considered here. Significant changes in the distribution do occur in a short time, after which the system remains in a stationary state which is not characteristic of equilibrium.     

Out-of-plane librations of spinning tethered satellite systems

We analyze the out-of-plane librations of a tethered satellite system that is nominally rotating in the orbit plane. To isolate the librational dynamics, the system is modeled as two point masses connected by a rigid rod with the system mass center constrained to an unperturbed circular orbit. For small out-of-plane librations, the in-plane motion is unaffected by the out-of-plane librations and a solution for the in-plane motion is determined in terms of Jacobi elliptic functions. This solution is used in the linearized equation for the out-of-plane librations, resulting in a Hill’s equation. Floquet theory is used to analyze the Hill’s equation, and we show that the out-of-plane librations are unstable for certain ranges of in-plane spin rate. For relatively high in-plane spin rates, the out-of-plane librations are stable, and the Hill’s equation can be approximated by a Mathieu’s equation. Approximate solutions to the Mathieu’s equation are determined, and we analyze the dominant characteristics of the out-of-plane librations for high in-plane spin rates. The results obtained from the analysis of the linearized equations of motion are compared to numerical simulations of the nonlinear equations of motion, as well as numerical simulations of a more realistic system model that accounts for tether flexibility. The instabilities discovered from the linear analysis are present in both the nonlinear system and the more realistic system model. The approximate solutions for the out-of-plane librations compare well to the nonlinear system for relatively high in-plane rotation rates, and also capture the significant qualitative behavior of the flexible system.     

一种基于RTAI实时操作系统的相关跟踪处理机

引入倾斜校正自适应光学技术到月球激光测距中,详细介绍了倾斜校正自适应光学的相关跟踪原理,给出了一种基于实时操作系统RTAI的相关跟踪波前处理机的设计结果.该波前处理机采用绝对差分算法,使用通用CPU,基于Linux硬实时扩展系统BTAI实现对波前的实时处理.实验结果证明,它的相关跟踪处理帧频为1 KHz,并且具有集成度...     

A configuration for future giant telescope

A configuration for the Future Giant Telescope is proposed. It is a 30m telescope with segmented primary mirror and alt-azimuth mounting. The aspherical f/1.2 primary mirror is made up of 1095 partial annular submirrors. The optical system includes a Nasmyth system, a coude system and a wide field system. The Nasmyth system has a novel design with four mirrors and provides a ∼10 arcmin field of diffraction-limited images, a much larger field than can be obtained by the traditional Nasmyth system. Several diffraction-limited observations each over a small field, can be carried out simultaneously. By applying active optics to change the shape, tip, tilt and piston of the submirrors, thereby to effect a new aspherical surface of the primary, excellent quality images can be obtained for the coude system and the wide field system. The wide field system has a field of 25 arcmin, the focal surface is only slightly curved and the atmospheric dispersion could be corrected. The tolerances of the surface shape and position for the submirrors, and the telescope mounting and structure are also discussed. The innovations in this configuration should have a general significance for future giant telescopes.