检索结果-南通市图书馆

科学中国人 2012年第21期 56-57页

作者：张欣《科学中国人》编辑部

一百年前．我们甚至不知道银河系的存在，而今天我们已经知道大约起源于137亿年前的宇宙是由数以十亿的星系组成；一百年前．我们还只能用光学望远镜和照相干板研究天空．而现在我们能采用最尖端的科技．从地面和空间来观测宇宙。

关键词：国家天文台光学技术实验室主任中国科学院研究所镜面南京光学望远镜

新一代帕洛马天文台光谱仪的虚拟刀口欠采样像质测量方法

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光子学报 2024年第4期53卷 11-19页

作者：汤丽峰胡中文陈儒周楠季杭馨中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135

天文光谱仪的成像质量可用点扩散函数或线扩散函数来表征,但其相对于光谱仪探测器通常为欠采样,很难直接测量。在新一代帕洛马天文台光谱仪的像质测试中引入虚拟刀口法进行光源物面扫描,并应用虚拟刀口法开展欠采样光谱仪像质及光源尺... 详细信息

天文光谱仪的成像质量可用点扩散函数或线扩散函数来表征,但其相对于光谱仪探测器通常为欠采样,很难直接测量。在新一代帕洛马天文台光谱仪的像质测试中引入虚拟刀口法进行光源物面扫描,并应用虚拟刀口法开展欠采样光谱仪像质及光源尺度测量,通过模拟和实验研究,对比分析过采样经典直边刀口法和过采样直接测量方法,验证了虚拟刀口法具有良好的测量精度。在693 nm处,直边刀口法测得光谱仪过采样线扩散函数的半高全宽为7.05μm,虚拟刀口法测量欠采样线扩散函数的半高全宽为7.14μm,测量误差为1.3%。在0.3"视场的光源尺度下,虚拟刀口法测得689、693、701 nm欠采样线扩散函数的半高全宽分别为24.2、27.7、30.8μm,以过采样直接测量结果为参考,其测量准确度分别为98.3%,93.9%和88.8%。实验结果表明,探测器成像严重欠采样时,采用光源物面扫描的虚拟刀口法可准确测量光谱仪的成像质量,该方法结合色散系数还可实现光谱仪分辨率的测量,相关研究工作可为天文光谱仪像质的直接测量提供借鉴。

关键词：点扩散函数线扩散函数虚拟刀口欠采样成像像质测量

基于SE-Inception-v3的星系形态分类模型

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天文学报 2024年第2期65卷 28-41页

作者：孔希阳窦江培中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042 中国科学院大学北京100049

随着天文探测技术的快速发展,海量的星系图像数据不断产生,能够及时高效地对星系图像进行形态分类对研究星系的形成与演化至关重要.针对传统的星系形态分类模型特征选择困难、分类速度慢、准确率受限等难题,提出一种以Inception-v3神经... 详细信息

随着天文探测技术的快速发展,海量的星系图像数据不断产生,能够及时高效地对星系图像进行形态分类对研究星系的形成与演化至关重要.针对传统的星系形态分类模型特征选择困难、分类速度慢、准确率受限等难题,提出一种以Inception-v3神经网络为主干结构,融合压缩激励(Squeeze and Excitation Network,SE)通道注意力机制的星系形态分类模型.该模型在斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)样本的测试集准确率高达99.37%.旋涡星系、圆形星系、中间星系、雪茄状星系与侧向星系的F1值分别为99.33%、99.58%、99.33%、99.41%与99.16%.该模型与Inception-v3、MobileNet(Mobile Neural Network)和ResNet(Residual Neural Network)网络模型相比,SE-Inception-v3宽度和深度优势表现出更强的特征提取能力,可以高效识别不同形态的星系,为未来大型巡天计划的大规模星系形态分类问题提供了一种新方法.

关键词：星系:普通方法:数据分析技术:图像处理

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南极光学天文望远镜控制软件关键技术

极地研究 2024年第1期36卷 99-111页

作者：李晓燕李运孙天瑞杨世海杜福嘉徐灵哲中国科学院南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 江苏南京210042 中国科学院紫金山天文台江苏南京210023

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不... 详细信息

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。

关键词：光学天文望远镜控制软件无人值守运行全自动观测指向误差修正故障诊断南极洲

用于视向速度测量的法珀标准具性能测试（特邀）

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光子学报 2024年

作者：陆彦婷叶慧琪唐靓翟洋张凯肖东中国科学院南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)

通过国家天文台兴隆观测基地2.16 m望远镜高色散光纤光谱仪，对一套置于真空恒温系统中的标准具进行测试分析。实测定标谱线频率间距～29.87 GHz，波长覆盖500～685 nm，波长范围内共有5 425条谱线，谱线自身宽度小于光谱仪最小分辨单... 详细信息

通过国家天文台兴隆观测基地2.16 m望远镜高色散光纤光谱仪，对一套置于真空恒温系统中的标准具进行测试分析。实测定标谱线频率间距～29.87 GHz，波长覆盖500～685 nm，波长范围内共有5 425条谱线，谱线自身宽度小于光谱仪最小分辨单元。与激光频率梳同步对比测试表明，稳定后法布里-珀罗标准具谱线超过5 h的稳定性好于0.61 m/s，可以满足天文观测一个观测夜的稳定性需求。使用这些谱线对此光谱仪重新进行波长定标，并将激光频率梳作为已知的波长标准对定标结果进行检验，法布里-珀罗标准具波长解的残差标准差约为钍氩灯波长解的一半，说明其定标精度更高。

关键词：视向速度多谱勒频移天文光谱仪波长定标标准具

可用于空间望远镜主动支撑主镜的主动减振技术研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：刘宗豪牛冬生叶宇中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 中国科学院大学中国科学院南京天文光学技术研究所

空间望远镜可以排除大气扰动影响，使其具有更高的分辨率。而空间望远镜发射过程中，振动会对空间望远镜的主镜产生不可逆的危害，被动减振的方法对于高频振动减振效果较为理想，对低频振动的减振效果较差。为了有效抑制低频振动的传递... 详细信息

空间望远镜可以排除大气扰动影响，使其具有更高的分辨率。而空间望远镜发射过程中，振动会对空间望远镜的主镜产生不可逆的危害，被动减振的方法对于高频振动减振效果较为理想，对低频振动的减振效果较差。为了有效抑制低频振动的传递，引入主动隔振装置，采用基于加速度反馈的主动隔振控制策略。本文从永磁弹簧式力促动器的设计，主镜谐响应分析，主动减振系统实验验证三方面进行研究。结果表明，引入主动减振系统后，实验系统低频振动的振幅下降优于50%。

关键词：光学天文望远镜永磁弹簧式力促动器谐响应分析主动减振

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基于介电润湿效应的液体透镜阵列波前校正

激光与光电子学进展 2024年

作者：周皓宇朱杨冕梁海鑫张健寇松峰梁忠诚赵瑞南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)

为了校正包含活塞、倾斜和曲率三种低阶误差的畸变波前，设计一种基于介电润湿效应的液体透镜阵列。借助Comsol和Zemax软件，模拟液体透镜内部液-液界面面型随着工作电压的变化，分析不同排布不同单元间距下液体透镜阵列对波前畸变的校... 详细信息

为了校正包含活塞、倾斜和曲率三种低阶误差的畸变波前，设计一种基于介电润湿效应的液体透镜阵列。借助Comsol和Zemax软件，模拟液体透镜内部液-液界面面型随着工作电压的变化，分析不同排布不同单元间距下液体透镜阵列对波前畸变的校正能力。该液体透镜阵列成功实现对波前畸变的校正和补偿。经正六边形紧密排布的液体透镜阵列校正的输出波前，其波前峰谷值由校正前的45.6864λ减小到校正后的0.0340λ，均方根值由校正前的14.9127λ减小到校正后的0.0073λ，而斯特列尔比由校正前的0.003提高到校正后的0.998。相关研究结果表明，该液体透镜阵列在自适应光学领域的应用前景广阔。

关键词：光学设计介电润湿波前校正液体透镜

基于差分运算的望远镜驱动系统非预期故障重构方法

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振动与冲击 2024年第14期43卷 267-274页

作者：邓壮壮杨世海李运徐灵哲刘睿强中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042 中国科学院大学北京100049

极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中... 详细信息

极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中,故障检测由三阶级联差分运算完成,对不同的故障类型、即使微小故障也能有很好的鲁棒性;决策逻辑电路根据故障检测提供的故障信号flag执行隔离操作;Switches开关根据隔离动作选择合适的电流,以达到故障重构目的。仿真试验表明,该方法从故障状态切换到健康状态是平稳的,且不影响系统的动态性能,确保驱动系统的可靠性和稳定性。

关键词：望远镜驱动系统永磁同步电机非预期故障故障重构差分运算

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基于模态筛选的滚动轴承微小故障诊断研究

机械设计与制造 2024年第9期403卷 169-174页

作者：郭跃楠杜福嘉黄康王二朋中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 江苏南京210042 中国科学院大学北京100049

滚动轴承的自转、部件相互作用和强干扰使测量的振动信号复杂,而滚动轴承的早期损伤类故障特征信息弱小,导致故障特征难以有效提取从而影响故障诊断,因此提出一种敏感模态筛选方法来提高故障诊断的正确性。采用变分模态分解算法对信号... 详细信息

滚动轴承的自转、部件相互作用和强干扰使测量的振动信号复杂,而滚动轴承的早期损伤类故障特征信息弱小,导致故障特征难以有效提取从而影响故障诊断,因此提出一种敏感模态筛选方法来提高故障诊断的正确性。采用变分模态分解算法对信号进行自适应分解,提取信号的局部特征。基于排列熵的不变性和对冲击信号的敏感性,提出故障因子的敏感模态筛选方法对信号进行重构,抑制振动信号中的干扰和噪声。通过仿真和实验对所提方法进行了验证,结果表明,相比其他处理方法,所提方法信噪比提高了60.5%,误差降低了52.6%,同时故障诊断正确率提高了24.3%,说明了该方法的有效性。

关键词：滚动轴承 VMD 模态筛选排列熵故障因子故障诊断

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可变焦液体柱面透镜的设计与制作

光学技术 2024年第5期50卷 533-536+586页

作者：刘志强张健赵瑞梁忠诚寇松峰南京邮电大学微流控光学技术研究中心中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)

文章设计并制作了一种基于电磁驱动的可变焦液体柱面透镜，并对其性能进行了测试与分析。研究结果表明：当工作电流在0到1.5A范围内变化时，该柱面透镜焦距随工作电流增大而逐渐减小，焦距变化范围为(8.97mm,+∞),最大横向放大率β为1.6... 详细信息

文章设计并制作了一种基于电磁驱动的可变焦液体柱面透镜，并对其性能进行了测试与分析。研究结果表明：当工作电流在0到1.5A范围内变化时，该柱面透镜焦距随工作电流增大而逐渐减小，焦距变化范围为(8.97mm,+∞),最大横向放大率β为1.6,系统通电响应时间约为20ms,断电衰减时间约为25ms。当工作电流为1.5A时，该透镜的焦距为8.97mm,相应的焦线长度为11mm,焦线宽度为1mm。文章提出的液体柱面透镜，在光束整形、设备扫描和2D/3D可切换显示等领域具有潜在的应用前景。

关键词：电磁驱动可变焦液体柱面透镜焦线宽度