南京大学65 cm反射式望远镜CCD相机的性能研究

2021年6月,使用南京大学本科实验教学的65 cm反射式望远镜系统,对其后端的电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)的性能采用圆顶平场法进行了实际测定,得到了CCD相机的快门函数;同时用平场序列曝光,检测了CCD相机的线性。CCD相机的读出值从0到61900模数转换单位(Analog-Digital Unit,ADU)非线性小于1%,同时CCD相机的增益为1.02e^(-)/adu,读出噪音为13e^(-)。但对于恒星这样的点光源的观测,当像元的数值高于38000 adu时产生溢出。因此,在使用本CCD相机做点光源观测研究时,需要选择恰当的曝光时间,避免星像溢出。实际天文观测中,利用此研究得到的快门函数可以对观测图像进行校准,有效提高测光精度。

关于CCD平场快门效应的改正及有关问题

本文对文献中报道的两种测定快门效应改正的方法进行了讨论．我们指出，对反光镜卡焦，即使面光源本身亮度分布均匀，照射在ＣＣＤ上的辐射也可以不均匀，允许有一个二维分布。但如果这种亮度的相对分布在晨昏蒙影过程中也变化，则Ｓｕｒｍａ方法的应用便要受到影响，而这是许多人忽略的．从单纯测定快门改正函数的角度看，圆顶平场法测定更简单准确．可惜，大多数情况下精确改正快门效应的目的是同时得到精确的平场．如果要求１％或更高精度的平场，单测定快门改正还不够．对每架给定的反光镜，如何测定平场本身都是需要仔细研究的事． 作为例子，给出了佘山１．５６米反光镜加Ｔｈｏｍｓｏｎ ＲＣＣＤ（１０２４ ｘ １０２４像元）的快门改正测定．

CLEAN算法在天文图像空域重建中的应用

将CLEAN算法用于天文图像空域重建方法 :迭代位移叠加法中的消卷积过程 ,由于它同样是在空间域中进行的迭代减法过程 ,避免了必须把图像变换到傅里叶空间频率域中 ,然后用除法消卷积的传统做法 ,因而满足了仅在空间域中重建目标像的需要 ,使迭代位移叠加法更加简捷。用该方法对天文目标进行的观测实验得到了很好的像复原结果。

地基光电望远镜对GEO空间碎片探测能力分析

空间碎片的持续增加已严重威胁人类航天活动的安全。为了规避空间碎片对在轨航天器的威胁,需要通过观测获取空间碎片与航天器的位置等信息进行碰撞预警,为航天器采取规避措施提供参考。地基光电望远镜在高轨空间碎片观测方面有绝对优势,根据探测信噪比公式,计算望远镜最小可探测空间碎片的尺寸,并通过观测实验对尺寸计算公式进行验证,分析设备探测能力的影响因素,对两种观测模式下设备探测地球静止轨道空间碎片的能力进行分析,得到口径和曝光时间对探测能力影响的定量关系,可以为观测空间碎片设备建设等提供参考。

近地小行星天地基光学监测系统预警能力分析

针对近地小行星撞击地球的威胁,分析研究了各类典型天地基光学监测系统的短期预警能力.提出了短期预警圈的概念,利用太阳系内天体光学反射模型,仿真计算了以LSST为代表的大口径地基望远镜,以日地L1点、类金星轨道和大幅值逆行轨道三种典型轨道为代表的天基光学监测系统的短期预警能力,并比较了三种天基系统对太阳方向来袭的近地小行星的预警能力.结果表明,L1点预警覆盖稍好但可提供的预警时间较短;类金星轨道星座预警时间长、天区覆盖广,但存在相位间隙会导致漏警;大幅值逆行轨道针对太阳方向具有覆盖率高、预警时间长等优势.可见,通过部署若干天基系统监测节点,可以为地基监测系统提供有力补充,解决太阳方向的覆盖盲区问题,全方位预警近地小行星撞击地球风险.

等功率谱滤波法进行图像恢复的测定

利用计算机数值模拟的方法 ,对等功率谱滤波方法的图像恢复效果进行测定 .原始清晰图像选用以 (0 ,0 )为圆心的台阶式灰度图 ,且台阶灰度值非常接近 .这些清晰图像首先进行系统退化 ,然后加入噪声 (本文选用白噪声 )生成脏图 .图像恢复采用等功率谱滤波器 ,并将信噪比简化为常数k .图像恢复效果的好坏 ,用恢复后图像的信噪比和台阶的陡度 (台阶的下底宽减上底宽 ,单位为像素个数 )来定量测量 ,并结合普通图像的恢复 ,进行定性的视觉观察 .主要测量退化图像的信噪比对图像恢复效果的影响 ,结果是 :当信噪比 >1 5∶1时 ,图像恢复效果较好 ;当信噪比小于该值时 ,图像恢复效果较差 ;当信噪比下降到 5∶1时 ,图像恢复效果极差 ,几乎无法辨认 .其次是系统传递函数H对图像恢复效果的影响 ,也进行了一些讨论 .最后 ,通过对实际的天文图像进行恢复 ,验证了测量过程的合理性和结果的正确性 ,并列举了等功率谱滤波器的一个典型应用 。

GPS动态载波相位测量的试验研究

根据Trimble 4000SST的随机数据处理软件和自行编写的DDKIN动态测量数据处理软件,处理了车载DGPS一秒数据率的动态载波相位测量数据,结果表明,两者的三维位置较差在4mm以内。用卡尔曼滤波数据处理方法,获得了汽车的三维运行速度。此外,还取得了外部事件写入4000SST数据流的模拟试验结果。

CCD光谱的IRAF和FITS格式转换

美国国立光学天文台的IRAF软件系统,已成为国内光谱处理的主要计算机软件之一。由射电天文需要发展起来的FITS格式,已作为国际上交换磁带数据资料的通用格式。本文简单地介绍了FITS格式,讨论了如何将厚片CCD光谱观测资料转换为IRAF图像,继而转换为标准FITS格式。这对于使用IRAF系统进行光谱处理,以及国内国际间的资料交换是有用的。

两个底片天区的依巴谷星自行

利用上海天文台佘山４０ 厘米折射望远镜拍摄的２ 个底片天区１５ 张照相底片上的３１ 次观测，以ＡＣＴ 星表作为初始参考星表，按中心重叠法进行归算处理，得到了１６ 颗依巴谷星和３８ 颗场星的高精度位置和自行结果，其中依巴谷星的赤经和赤纬标准误差的平均值分别为１０ ．５ ｍａｓ 和７ ．５ ｍａｓ，赤经自行和赤纬自行标准误差的平均值分别为０ ．７０ ｍａｓ／ｙｒ 和０ ．５９

空间星像摄影

导言随着航天和航空遥感技术的发展,利用卫星等空间飞行器作平台,既观察地球,又探测太空。为了建立大地测量网,不但从高空用测图相机对地球表面进行拍照,而且用恒星摄影相机对恒星进行同步摄影。从太空用摄影机对地球表面以及用恒星摄影机对恒星所进行的同步摄影,一般是在白天进行的。空间飞行器所在的高空,按照美国NASA所定的尺度,已是大气层之外了。在大气层以外,夜间拍摄星像,不但可消除大气湍流作用所产生星像的闪烁现象,提高星像的清晰性,而且可减少大气对星光的吸收损失,增加星像的强度,特别是夜天光微弱,背景噪音低,相对信号强。然而白天的太空,并非是真正的真空,并非没有大气分子与尘埃、没有大气散射的天空光,并非如同漆黑的夜空,只有争辉高照的星辰。在那里,仍有较强的背景光,这种背景光是一种无用的噪音,它降低信噪比值,减弱星像的显示,严重时,淹没全部信息,无星可观。因此,白天的高空星像摄影是在特殊的环境下进行的,成功的关键是消除或减少背景杂散光的摄入,提高信噪比。本文试图分析和探讨有关背景噪音的来源、强度与影响、减弱背景噪音及增强星像信息的途径。

商用扫描仪在天文底片数字化中的测试

我国的天文底片数字化工作已正式启动,选取高精度的扫描仪是该工作首要和基本的任务。对Epson公司的V750 Pro和10000XL,以及Phase One公司的PowerPhase FX+扫描仪开展了测试,结果表明,PowerPhase FX+具有较高的扫描精度,一方面,该扫描仪扫描方向的稳定性与线阵CCD方向相当,均优于0.5μm;另一方面,通过UCAC3参考星归算结果显示,尽管PowerPhase FX+的照相式扫描会带来像场畸变,但考虑3阶底片模型后,扫描星像的位置精度较高。对于上海天文台佘山40 cm折射望远镜1987年拍摄的M79底片,扫描星像的位置精度优于0.1″。

光学观测中太阳夹角的分析与计算

对影响光学观测效果的太阳夹角计算方法进行了研究;首先给出了太阳夹角的定义及计算公式;然后重点研究了太阳视位置的计算方法,比较了几种赤纬角计算方法,给出了一种改进的时角计算方法,实现了高精度的太阳视位置计算,并对其计算精度进行了分析;最后提出了在实际光学观测应用中的太阳夹角计算算法;实验表明,太阳视位置计算精度比传统数值近似方法高一个数量级,能够满足光学观测中太阳光照分析的需要。

图象质量的测度

本文论述了图象质量的各种定量测度,包括连续的和离散的形式。着重讨论了基于视觉特性的图象质量测度,它们与主观评价具有很好的相关性;提出了用图象信息量作图象质量测度的方法。这些测度在图象压缩、图文传真中具有重要的应用。图象质量的测度是对图象质量的评价,它对复原算法优劣的评价是一个十分重要的依据。

图象复原的最佳准则

本文论述了统计复原的各种最佳准则,这些准则曾广泛地应用于线性或非线性图象复原方法中;指出了最大信息法(MI)更适合复原天文图象。在图象复原领域内,引入了三种新的图象复原准则—最大图象信息法(MII)、最小视觉约方差法(MPMSE)和最小检测概率均方差法(MDP—MSE),前者基于模糊集原理,后两者基于人眼视觉特性。着重讨论了基于检测概率的复原准则(MDP—MSE)、最大信息复原准则(MI)。

光学观测中月球夹角计算的原理与实现

对光学观测中高精度的月球视位置计算方法及月球夹角计算问题进行了研究。首先给出月球夹角的定义及计算公式,然后提出了改进的高精度月球视位置计算方法,对章动、视差、大气折射的影响进行了分析,最后给出了实用的月球夹角计算算法。利用实际测量的月球视位置数据对改进前后月球视位置计算方法的精度进行了验证,结果表明改进后算法的高度角平均误差从53. 46'降低到-1. 14',方位角计算精度也有一定的提升,能够满足光学观测中月球光照影响分析的需求。利用月球夹角计算算法给出了特定时间特定地点的月球夹角仿真结果,证明了上述算法的实用性。

柯达天文底片103a-O和IIa-O的性能变化及其对比研究

美国柯达公司生产的天文底片103a-O和IIa-O是广泛使用了几十年的老牌品种.它们牌号不改,性能却多次变化,特别是IIa-O,然而当代世界上的天文用户们并未注意到这些变化.为此,本文重新把这些牌号未改但性能已改的底片做了感光学对比研究. 对我们比较的底片,未敏化使用时,IIa-O(批号HD1A6)比103a-O(批号HD215)速度稍快;颗粒却较细;特性曲线较平坦;输出信噪比和探测量子效率差不多.综合看,现在的IIa-O性能倒是比现在的103a-O更接近五十年代的103a-O.但经过气体敏化,103a-O的感光学性能仍然稍微优于IIa-O.

饮用水微塑料污染及去除

通过文献查阅,概述了微塑料这一新型污染物的研究进展,并根据微塑料特性设想了两种去除饮用水中微塑料的方案,为保障人饮安全提供了思路。

以实验示范中心建设为契机促进实验教学改革

文章阐述了齐齐哈尔大学经济管理实验教学中心以创建校级实验教学示范中心为契机,深入开展实验教学平台建设、实验教学改革等,对经管实验教学示范中心建设的实验教学理念与改革思路、实验教学方法与手段的改革等方面进行了重点阐述。

天坛天区的近红外天体

本课题的研究目的是利用R(红)-l(近红外)两色照相测光方法,搜寻银道带天区的红外超天体,并证认IRAS点源的近红外光学对应体。本文是一组文章的第二篇。在天坛天区发现了225个红外超天体,并证认出其中27个为IRAS点源的对应体。

比较的视阈:政府与市场

政 府 与 市 场的 关 系 一 直以 来 都 是 经济 学 界 所 激 烈 争 论 的 话 题 。 如 今 , 二 者 在 经 济 领 域 的 共 生 与 互 补 关 系已 然 成 为了 不 争 的 事实 , 然 而 ,人 们 对 二 者的 关 注 却 并没 有 因 此 而 终 止 。 随 着 政 府 失 败 的 出 现 , 各 种 各 样 关 于 政 府 改革 的 研 究使 得 政 府 与市 场 又 一 次成 为 了 世 人所 瞩 目 的 焦点 。 如 何 处 理 好 二 者 之 间 的 关 系 , 既 是 一 个 经 济 问 题 , 又 是 一个 政治 问 题。