光钟与氢钟联合的时间尺度算法研究

光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟,而光钟作为实验室原型设备,一般不能连续运行,因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题.提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度,以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题.首先利用氢钟的时差数据,采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度.其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合,获得光钟参与计算的联合时间尺度.最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.

慧眼-HXMT观测到的黑洞双星系统中的W-K关系

通过几十年的观测研究,黑洞X射线双星(X-Ray Binary,XRB)部分特征被揭示.然而,吸积盘结构尚不确定.黑洞XRB功率密度谱的截断频率与准周期振荡(Quasi Periodic Oscillation,QPO)的相关性质(W-K关系)可以限制吸积盘结构.利用慧眼-HXMT(Hard X-ray Modulation Telescope)观测到的5个黑洞XRB的数据,对黑洞XRB的W-K关系进行了研究,结果表明在慧眼-HXMT观测的3个探测器能段中W-K关系成立.此外在MAXI J1535-571之中存在截断频率和吸积盘内半径的相关关系,这和截断的吸积盘结构一致.如果观测到的功率密度谱来自质量吸积率的扰动传播,可以推测吸积盘内半径接近最内圆形稳定轨道,此黑洞可能是高自旋系统.

超高精度测光观测及数据处理分析方法

太阳系外行星大气是系外行星领域迅速发展且最具挑战的课题之一,它依赖于高精度的测光和光谱数据。以WASP-103b的近红外地基望远镜CFHT上WIRCam照相机观测的两次次食数据为例,详细介绍高精度测光对观测的要求,阐述所需的数据处理和分析方法。结果表明,采用本文方法,可以利用地面望远镜实现10^(-4)的超高精度较差测光。

天文光变周期提取算法综述

随着大量巡天项目的开展和完成,天文领域积累了大量的光变数据。这些数据中蕴含了许多有重要价值的物理参数,如光变周期,它对研究光变的物理机制、爆发预测和天体质量估算等有很大的帮助。但受到天体自身动力学过程、观测条件和仪器状态等客观因素的影响,光变数据往往是非均匀采样的,并且都不同程度地受到噪声的影响。因此,非常有必要研究基于非均匀采样信号的光变周期提取算法。综述了基于频域、时域和时-频域分析的三大类光变周期提取算法,主要包括Lomb-Scargle周期图法、Jurkevich算法和加权小波Z变换算法等,着重分析和比较了这些算法的性能,同时分析了它们的优缺点,最后总结与展望了光变周期算法。

大气492GHz亚毫米波不透明度的测量

使用移动式亚毫米波望远镜(POST)在位于青藏高原海拔3200米的紫金山天文台德令哈射电天文观测站址测量地球大气492GHz频率处天顶方向的不透明度((?)0)的结果.在1999-2000年冬季和2000-2001年冬季的两个观测季节内累计共进行了约870个小时的测量,取得了25842组(?)0的有效数据.对数据的统计表明,观测季节内(?)0值主要分布在1.5-3.0之间.观测时段内大气不透明度(?)0<1.0的时间比例约占3%.在给出实测资料的基础上,将所测量的亚毫米波不透明度与国际现有亚毫米波台址的不透明度进行了初步比较.

西藏羊八井观测站夜天光监测

夜天光亮度监测对专业天文台是一项重要的、基础性的工作,为天文观测提供重要的参考,同时为衡量现代城市光污染程度评估提供依据.已有研究表明,拉萨及周边地区具有得天独厚的天文观测条件,加之工业化程度低,大气污染较轻,在大气视宁度、大气透明度等指标方面优于中国大部分地区.采用2015年9月在西藏拉萨市羊八井国际宇宙线观测站和西藏大学新校区安装的2台SQM-LE型夜天光监测仪长期监测这2个区域的夜天光背景,初步分析了羊八井观测站1a(2015.12-2016.11)的夜天光监测结果,给出了羊八井观测站晴朗有月夜、晴朗无月夜的夜天光亮度水平,并总结了夜天光亮度的日变化、晴朗无月夜月变化情况.

赤道式天文望远镜极轴调整分析及观测结果

天文望远镜的指向精度和跟踪精度是评判一架天文望远镜的重要指标。赤道式天文望远镜的指向精度和跟踪精度受到极轴位置准确性的影响。正确地安装好极轴位置显得非常重要。极轴校正是一项很重要的工作。介绍了用观测恒星的方法来校正极轴位置,分析了合理地选择目标恒星,得出结论:在调整极轴东西方向时选择子午圈上的恒星作为观测目标恒星,在调整极轴俯仰方向时选择90°时角圈上的恒星作为观测目标恒星。经过多次调整极轴东西方向和极轴俯仰方向并对两个方向交替进行调整,望远镜的极轴将处于相当准确的位置。

基于BATC 1999-2008十年观测值班记录的兴隆天气情况统计

基于BATC巡天组近十年的观测值班记录,统计了兴隆观测站可观测时间随月份的变化,结果表明平均每年大约有195个可观测夜(约1986小时),其中大约有87个观测夜(约918小时)用来巡天,约有18个观测夜用来测光。另外还统计了兴隆观测站施密特望远镜十年来北极天区的观测图像中星像的半高全宽(FWHM)随月份的变化,结果表明一年内平均星像的半高全宽约为2.3像元(老CCD)或2.2像元(新CCD)。一般来说,夏季的星像要好于冬季,这与刘颖(Liu)等人2003年[1]的结果基本一致。

宇宙线“膝区”物理简介及国内观测研究进展

宇宙线发现100年来极大地推动了粒子物理学、天体物理学的发展,然而其起源、加速和传播的问题依然是宇宙线研究的三个根本问题。宇宙线"膝区"物理的研究是解决宇宙线这些基本问题的途径之一。简要回顾了宇宙线研究的历史和能谱特点;重点阐述了宇宙线"膝区"的实验观测数据以及重要实验组测量的差异和争论的焦点;归纳讨论了解释宇宙线"膝区"成因的四种主要理论模型,并结合最新实验数据说明了第四种成因(新物理过程)的可能性不大;叙述了国内研究者对宇宙线"膝区"物理研究的贡献;最后对宇宙线"膝区"物理研究的前景进行了展望。

2013~2014年羊八井中子-μ子望远镜数据集

羊八井中子-μ子复合望远镜,位于西藏羊八井国际宇宙线观测站,是目前世界所在海拔最高、角分辨最高的μ子望远镜,可以探测来自77个方向、能量350 MeV以上的宇宙线计数。本数据集主要存储2013~2014年经过预处理后的中子-μ子望远镜的观测数据,通过网站共享方式向用户提供准实时的快视图和数据。本数据集可以用来开展空间环境监测等方面的研究。

1998年上海天文台人卫激光测距观测报告

概要介绍了 1998年度上海天文台人卫激光测距观测和系统改进情况。

用于表列文件处理的两个软件

表列式数据文件是天文学研究中常常遇到和所需要的。有时,你需要对已有的表列式多维数据文件进行处理。这种降维(或增加维数)的处理,如果是对行处理,可以使用已有的如EDIT程序软件。但是,常常遇到的可能是对列进行处理。在你已有的软件中,有时可能难以找到现成的、简捷而使用方便的程序。本文提供的C语言源程序则可以普适地、方便地解决这一问题,至少也为您提供解决问题的线索。其中包括对表列文件中Tab键转换成相应的空格,以及降维处理中列数据的提取、删除、增加空格和两列数据的横向连接。

云南天文台的非太阳天体物理观测研究

简要总结了自１９７９年以来云南天文台在宇宙学、星系物理、行星和彗星物理方面的主要进展。也对相关仪器的研制和选址工作进行了评述。

中俄等高仪国际合作第一期星表与国内其它等高仪星表的比较

PHAI已在俄罗斯伊尔库茨克进行了一年半的观测，获得了1146组观测资料．根据这些观和资料编算出第一期光电等高仪星表。为了说明这期星表的情况，本文特将它与国内几本光电等高仪星表进行比较。

顾及A公报影响的天文测量精度分析

地球定向参数是解算天文测量数据的重要参数,其精度直接影响最终的定位定向结果.目前,没有一种技术手段可以实时获取高精度的EOP(earth orientation parameters)观测值,主要使用国际地球自转和参考系服务(International Earth Rotation and Reference Systems Service,IERS)发布的Bulletin A(简称A公报)预报值进行解算,但其对天文测量影响尚缺少系统的研究.为此,研究了1998年—2018年每年1~365 d预报误差的长期变化情况及不同时间跨度的预报误差变化情况,并以某站数字天顶仪观测数据为例分析了预报误差对天文测量的影响.分析结果表明:1年跨度的极移预报值对天文经度的影响小于0.03 as,纬度的影响小于0.09 as,天文方位角小于0.07 as,该指标远高于一等天文测量的精度要求;UT1−UTC(universal time1−universal time coordinated)的预报精度是限制A公报精度主要因素,其40 d以上的预报值无法满足一等天文测量的最低要求,预报精度仍有待于进一步提升.

面向Web服务的天文数据发布技术

目前主流的天文数据发布主要使用基于Web页面和基于REST风格的Web服务两种发布技术,但存在诸多不足,特别是不利于自动化工具实现机器识别并调用。WebService技术作为一种日趋成熟的分布式计算模型,拥有跨平台与松耦合等很多优势,通过Web服务实现天文数据发布可以提高天文研究工作的灵活性和自动化程度。对Web服务在虚拟天文台中的应用情况及目前主要的天文数据发布技术进行了系统的调研,并在此基础上就如何实现符合IVOA规范且面向Web服务的天文数据发布服务进行了分析,针对一个天文数据发布实例,设计并实现了同时支持SOAP风格和REST风格的锥型检索服务,测试结果表明服务设计是成功的。

苏州三十年历程架构

三年前曾参与《苏州之路》一书的撰写，有机会对苏州的发展历程进行了一番较为系统的梳理和思考。但即使作为苏州改革开放实践的亲历亲为者之一，要想客观系统地反映这段历史还是相当困难的。现设想建立一个三维坐标系，以便用科学发展观审视苏州的发展实践并指导未来的发展。

基于亚像素图像平移叠加提高大倾角同步卫星信噪比的方法研究

大倾角地球同步轨道(GEO)卫星相对地面并非完全静止,其星下点做南北方向的“8”字周期运动,倾角越大运动范围越大.这会降低地面望远镜对其进行凝视观测时的有效曝光时间,无法获得较高的信噪比.对地球同步轨道的监测中,在硬件条件不变的前提下,提出亚像素图像平移叠加方法.根据目标的运动速度和相邻帧图像的时间间隔,在亚像素尺度平移并对齐多幅图像,使GEO目标星象在图像序列中的位置重合,通过叠加多幅序列图像来提高目标信噪比,从而达到提升整个系统探测能力的目的.实测图像叠加结果表明,该方法可以显著提高该类目标的信噪比.叠加5幅图像时,整数像素叠加图像的信噪比约为原图像的1.7倍,而亚像素叠加图像的信噪比是原图像的2倍左右.

对Pickering视宁度等级判定法的补充

使用望远镜目视星像评估视宁度时,常用Pickering视宁度等级(Pickering Seeing Scale)判定法,但这个等级并未仔细考虑望远镜的光瞳函数对衍射环的影响。事实上经典的Pickering视宁度等级并不非常适合目前常用的有副镜的折反射望远镜,本文通过数值模拟和解析计算验证了这个问题,并在此基础上对Pickering视宁度等级判定法做了相应的补充。

兴隆观测基地的大气色散实测研究

大气色散会影响高分辨率成像、测光和光谱观测的质量。利用国家天文台兴隆观测基地80 cm望远镜获得了四个波长范围和五个天顶距的大气色散实测值,波段范围为360~440 nm、360~550 nm、360~640 nm和360~790 nm,天顶距分别为59.8°、57.6°、48.1°、47.8°和36.4°。讨论了实验过程中的四种主要误差来源,测量精度约为0.6″。根据观测时的天顶距、温度、湿度和气压等数据,结合大气折射模型计算了观测当时的理论大气色散值,与实测值进行了对比分析,结果基本吻合。对大气色散的影响因素和大气色散对高精度天文观测的影响进行了探讨,为大口径高精度天文观测提供了减小大气色散影响的方法。大气色散实测和理论计算结果表明:该方法可获得较高精度的大气色散值;大气色散对大口径望远镜的高精度天文观测影响较大,需要根据观测目的采用辅助设备来减小大气色散的影响。