新疆天文台脉冲星数据检索

新疆天文台南山观测站25 m射电望远镜(简称NSRT) 2002年L波段常温接收机制冷改造完成后,脉冲星观测系统灵敏度达到了0.4 m Jy,实现了200多颗脉冲星的常年监测. NSRT通过近20年的观测产生了大量有价值的科学数据.南山观测站脉冲星数据通过300 Mb/s专线传输到70 km外的新疆天文台本部数据中心进行长期存储,通过南山观测站及新疆天文台本部的数据存储系统实现了脉冲星数据的远程异地容灾备份.元数据提取、数据归档及发布由位于新疆天文台本部的数据发布系统完成,截至2018年11月底已发布脉冲星观测数据87000多条,最大文件1 GB,脉冲星数据格式为PSRFITS.脉冲星数据服务提供了锥形检索及多目标约束检索,数据发布基于虚拟天文台标准并已将脉冲星数据服务注册到国际虚拟天文台联盟,用户可通过标准虚拟天文台工具实现检索、访问与处理.     

现代天文教育和研究平台--虚拟天文台

从天文学的发展出发,阐述了天文研究和教育的特点.海量开放型的天文数据和互联网络的技术发展,使虚拟天文台的建设必然而现实.重点讨论了虚拟天文台建设的重要性,以及如何利用虚拟天文台这一平台进行天文教育和研究的设想.     

关于我国未来天文大设备的一点战略思考

本文回顾了近年来国际上天文大设备的现状和发展态势,简要叙述了国内目前天文观测设备的现状,并指出一批重要观测设备的建成标志着我国初步形成了天文学研究的实测基础.一个突出的例子是由我国天文学家自主创新的郭守敬望远镜LAMOST.这是一架新型光谱巡天型望远镜,它的建成标志着我国大型天文光学望远镜技术的突破.正在建设的500m口径球面射电望远镜(FAST)是目前世界上最大的单天线望远镜,它的建成将使我国射电天文研究走到世界前列.本文还介绍了一些已经提出的天文地面和空间大设备计划,并对我国未来天文大设备的发展进行了一点战略思考,提出了一些个人的建议.     

福建虚拟天文台（Fujian-VO）系统的构建及实现

虚拟天文台是新世纪现代天文学研究最重要的发展方向之一。它利用最先进的信息技术和网络技术,将各种天文研究资源,以统一的服务模式汇集在统一的系统中。本文介绍了虚拟天文台的概念以及中国虚拟天文台建设的现状,提出建设福建虚拟天文台的设想并探讨了系统构建和实现,最后就此问题提出讨论和建议。     

大数据时代的天文学研究

天文学已经进入数据密集型时代或者说大数据时代.面对海量天文数据在存储、计算、网络、软件、算法乃至工作模式等方面的需求和挑战,天文学家连同计算机和信息技术领域的专家正努力使基于科学数据的知识发现过程变得更加容易.虚拟天文台旨在实现科学数据的互操作,打造一个全球性的数据网格.天文信息学则从分支学科的高度来考虑天文学的长远发展.数据挖掘和知识发现在数据密集型时代大有可为,自身也必将获得长足发展.本文简要论述天文学研究在数据密集型时代所面临的挑战,介绍虚拟天文台理念和最新进展,探讨天文信息学发展的必要性和所包含的研究内容,阐明数据挖掘和知识发现的必要性和发展方向.     

射电天文频率保护

本文简要介绍目前射电天文研究和射电望远镜的国内外现状。由于所观测的宇宙信号非常微弱,射电天文观测极易受到主动业务的干扰。根据国际电信联盟的相关频率保护规定,通过设立无线电宁静区,保护射电天文观测免受人工信号的干扰。     

川西无名山天文址点定点监测平台的运行介绍

位于青藏高原东侧的、紧靠云南省迪庆州的四川稻城县的无名山是中国科学院云南天文台在西部天文选址科考工作中最新发掘出来的优秀天文址点.它优良的气候条件满足日天文和夜天文的观测要求,其地形、地质和地理条件适于建设大型观测设备群落及其配套保障设施.自2014年10月以来,中国科学院云南天文台选址与日冕观测团组已在无名山的两处址点进行了连续的定点监测,陆续投入使用了近20种监测设备,对视宁度等衡量天文观测条件的大气和气象要素进行了持续的测量,积累了高质量的数据,为无名山作为日天文和夜天文候选址点的综合质量评价提供了科学、客观、量化的依据.定点监测队伍中的多个部门分工明确、通力合作,共同执行着对监测数据的采集、传输、储存和分析作业,并为监测工作提供了高效的运维研发和后勤保障.整个数据流程在实际运转中得到了有效的宏观和微观管理,保质保量地执行了定点监测的任务、保障了数据的安全、设备和人员均得到了可靠的技术支持和后勤补给;还自主研发了7种监测设备、摸索和积累了宝贵的经验、形成了高效配合的团队,为日后无名山址点的开发利用和观测基地的建设打下了坚实的基础.     

威海天文观测气象数据统计研究

通过对威海天文台气象站7年的温度、湿度、风速和风向四项天文观测气象参数进行系统的统计与分析,研究了威海天文台的天文观测气象规律.研究发现威海天文台全年温差不大,温度适宜;夏季湿度大,春、秋、冬季较为干燥;春季风速相对大;风向多为东南和西北风,每个季节风向稳定.     

大口径射电望远镜天文观测与监控软件系统架构设计

奇台110 m口径全可动射电望远镜波段覆盖范围宽、科学目标广、配备设备种类多,在天文观测中不仅需要协调、控制和监视各类观测设备,还需要在高精度观测中实时校准和调整设备,所以天文观测与监控软件系统的顶层设计对实现科学观测尤为重要.随着望远镜设备增多,控制与监视的节点数增加,观测系统变得非常复杂,传统的集中式控制系统已不能满足系统要求.本文提出一种基于消息队列中间件ZeroMQ和序列化通信的天文观测与监控软件体系架构.该架构由用户交互系统、动态调度、协调中心、健康管理、数据处理、本地控制和硬件等系统组成.其中,协调中心作为软件系统的核心,以往大多数研究强调如何调度观测任务的序列而不是不同系统之间的任务调度.本文涉及的协调中心,通过任务管理、多线程和消息缓存等方法,使天文观测系统成为一个有机的整体.架构设计基于分布式设计模式,结合层次结构、设计模式和微服务设计思想,使系统具有更好的跨平台和自动化的性能要求.     

台址内部设备瞬态干扰引起的110 m射电望远镜近场耦合计算方法

射电望远镜具有高灵敏度和高分辨率的特性,台址内部微弱的电磁干扰会影响其工作状态,增加天文观测难度.本文针对110 m射电望远镜台址内部瞬态辐射干扰引起的近场耦合问题,提出了一种基于偶极子近似和时域物理光学的混合计算方法.首先对台址内部设备瞬态干扰源进行分析,利用偶极子天线理论对近场辐射源进行分析与建模,结合时域物理光学法分析并计算了台址内部干扰源对射电望远镜天线口径面近场的电磁耦合特性,最后结合Feko全波算法验证本文方法的有效性.本文方法为110 m射电望远镜台址内部辐射干扰对天文观测的影响分析提供了理论支撑.     

人类在太空的新“眼睛”

许多同学参观过学校或科技馆里的天文台,对里面的天文望远镜很感兴趣。这些＂高端、大气、上档次＂的观测设备价值不菲、技术含量高,大都拥有较高的分辨率以及先进的天文摄影系统等高科技装置。但尽管如此,地面天文观测仍受到许多条件限制,如碰到下雨、起大雾、刮大风等天气时,天文观测者只能干着急。     

系外行星大气光谱探测虚拟仿真实验系统

系外行星大气光谱可以探测系外行星的大气成分,是研究行星宜居性的关键证据,也是回答是否存在第二个“地球”等科学问题的关键所在.因为系外行星的光谱探测对探测设备要求极高,需要大型望远镜和高精度的光谱设备,国内高校现有条件和环境无法满足学生在学习时的观测实践需求.考虑到天文观测实验教学是天文教学中必不可少的环节,为了提升教学效果,增强学生对天文观测和系外行星大气光谱探测的理解和认知,利用虚拟仿真技术,建设系外行星大气光谱探测虚拟仿真实验,将原理学习与观测实践紧密结合,实现“理论指导观测,观测反馈理论”的模式.该实验设计了三个环节：行星大气光谱特征、行星大气透射光谱观测和光谱数据分析.从理论学习到观测实践再到数据分析,涵盖了包括行星反射和透射光谱、行星大气吸收原理、观测窗口估计、信噪比估计等众多光谱及其数据处理的核心知识.     

面向蓝海型电子企业的PDM系统实施与应用

随着企业电子数据的不断增多,原有数据管理方式越来越不能满足企业需要,针对电子行业及企业自身特点,以PDM系统为核心,实时管理科研设计数据,实现由传统科研事后归档向研发过程归档管理模式的转变,使研发人员在项目开展过程中进行标准化及规范化设计,最终实现科研数据在企业内部的统一控制。     

纪念元大都天文台建立730周年暨“天文仪器与天文学发展”专刊后记

2009年是"元大都天文台"建台730周年,又值我国最先进的望远镜LAMOST建成,我国天文学界决定以"郭守敬"冠名LAMOST.为纪念和庆祝这两个具有历史意义的天文学事件,2009年11月7-8日在中国科学院国家天文台召开了主题为"天文仪器与天文学发展"的国际学术研讨会. 此次会议由中国古天文联合研究中心主办,得到了中国科学院国家天文台、中国科学院自然科学史研究所、北京天文馆的大力支持.会议邀请了30多位国内外天文学史家和天文学家参加,其中6位来自国外. 报告的论文以大都天文台和郭守敬的天文学成就为中心,探讨了天文学发展史的多个方面,尤其是中国天文仪器史,涉及古天文遗址研究、天文台和天文仪器、天文观测、天文历法、天文仪器与当代天文学等专题.     

FAST——脉冲星观测研究的利器

 2016年9月25日落成的中国自行设计建造的500 m口径球面射电望远镜（FAST）是目前全世界最大口径的射电望远镜。在调试期间已成功发现了脉冲星,实现了国内设备发现脉冲星的零突破。脉冲星是宇宙中的一类奇妙天体,是验证强引力场、强磁场和高密度等极端物理环境下物理规律的"天然实验室"。作为脉冲星研究的利器,预计FAST大规模巡天能够大幅提高已知的脉冲星数目。FAST还将在低频引力波探测、脉冲星物理、星际和星系际介质探测、脉冲星时间尺度建立及脉冲星导航等领域取得突破性进展。在上述研究中,国内天文设备取长补短、相互补充,有望实现中国脉冲星观测研究跨越式发展。     

中国射电天文观测和研究展望

综述了中国射电天文观测和研究状况,展望射电天文观测和研究的前景.介绍了中国射电天文观测的主要设备,为培养射电天文观测和研究人材提供相关信息.     

大口径射电望远镜电磁兼容控制方法

大口径射电望远镜具有极高的系统灵敏度,其建设及运行过程将引入各类电子设备,电磁干扰的有效控制是射电望远镜科学产出的重要保证.本文结合射电天文台址电子设备电磁兼容性要求,分析了现有射电天文领域及其他领域电子设备的主要电磁兼容评估标准及存在的不足,考虑到工程实施的可行性,提出大口径射电望远镜电磁兼容控制方法,涉及台址电子设备所在位置干扰电平限值量化方法、电子设备电磁兼容测量方法和测量要求、屏蔽效能测量方法及测量要求、电子设备电磁兼容控制流程等.该电磁兼容控制方法计划应用于新疆奇台拟建的110 m全向可动射电望远镜(Qi Tai Radio Telescope, QTT),确保QTT拥有良好的电磁兼容性.     

基于Spark的大规模天文数据天区覆盖生成算法

天区覆盖生成是天文数据归档中的重要一环,其结果对天文数据检索、计算等后续处理流程至关重要.由于天文数据的海量性,应用传统科学计算方法处理这一问题通常耗时较长,效率不高,且受存储空间的制约,扩展性差.为解决这一问题,本文提出了一种基于HEALPix索引和Spark框架的高效分布式天区覆盖生成算法.实验证明:该算法可以在短时间内完成大规模天文数据的天区覆盖生成,为实现海量天文数据的快速归档提供了支持;同时,所生成的结果还可以用于数据可视化,直观地展现星表中的天文数据在天区上的分布情况.     

近代天体物理学中的一些新发现

六十年代以来,天文观测技术不断改进和提高,许多观测手段取得了突飞猛进的发展,尤其在射电观测领域里,继多天线干涉仪和综合口径射电望远镜之后,又出现了长基线干涉仪,其对观测目标的分辨本领可以高达万分之一角秒。观测的波段也是不断扩展,从γ射线、X射线一直到红外线、米波无线电波。加之大气外观测技术的日臻完善,可以说已经接近实现全波段的天文观测。所有这些,为我们提供了大量的、崭新的观测资料。与此相反,     

通信基站对射电望远镜电磁干扰的预测方法

射电望远镜具有极高的灵敏度和很宽的工作频率范围,在执行观测任务时,不仅会接收到观测目标产生的信号,还会接收到台址内外各类电磁干扰信号,从而影响观测的准确性,其中以通信基站的干扰最为突出.为了预测通信基站对射电望远镜的电磁干扰,本文提出了一种基于相对地形的电磁干扰预测方法.该方法将地形高程数据转换成相对地形数据,以相对地形的波动高度作为判据,采用Deygout模型计算了通信基站到射电望远镜的路径损耗.再结合通信基站的天线参数,最终得到了通信基站对射电望远镜的干扰功率.文中着重分析了该方法的实现过程,为下一步自主研发射电望远镜电磁干扰预测软件提供了基础.