中国科学院大学天文与空间科学学院 作品数:437 被引量:856 H指数:11 相关作者: 袁为民 更多>> 相关机构: 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 南京大学天文与空间科学学院 同济大学测绘与地理信息学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院西部之光基金 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 天文地球 机械工程 理学 电子电信 更多>>
一种自适应GNSS弱信号载噪比估计方法 被引量:5 2021年 全球导航卫星系统(GNSS)信号的载噪比(CNR)是衡量接收机工作性能的一个重要参数。为了准确得到载噪比估计值,推导并分析了2种常用的GNSS信号载噪比估计方法(方差求和法(VSM)、窄带宽带功率比值法(PRM)),并同时提出一种基于渐消因子容积卡尔曼滤波的自适应载噪比估计方法,比较了3种方法在通常的信号环境下和弱信号环境下的载噪比估计能力。结果显示:在信号较弱环境或信号受到遮挡产生突变等情况时,VSM方法与PRM方法均会产生较大的误差,而自适应载噪比估计方法能准确估计出信号的载噪比。 孙文杰 王兆瑞 金声震 艾国祥关键词:GNSS接收机 利用APOGEE的超富金属星研究银盘恒星的径向迁移效应 2020年 从APOGEE DR14巡天数据中选取[Fe/H]>0.2 dex的超富金属星,利用GAIADR2提供的距离和自行以及APOGEE的视向速度计算它们的运动学和轨道参数,探讨银盘恒星的径向迁移效应。研究发现,绝大多数超富金属星经历了径向迁移过程,通过共振(Churning)或模糊(Blurring)效应起作用。发生共振迁移的恒星(即|Rg-Rb|>1 kpc)占总样本数的95.9%,而发生模糊迁移的样本星(即|R-Rg|>1 kpc)占总样本数的50.5%,表明共振迁移在银盘演化中占主导地位。共振迁移距离(|Rg-Rb|集中分布在2~5 kpc)比模糊迁移距离(|R-Rg|集中分布在1~2 kpc)更大。细致分析了共振迁移效应在银河系内盘、太阳邻域和外盘等不同区域的影响,发现外盘的共振径向迁移效应比内盘更剧烈。这些超富金属星的径向迁移特征可以用银河系棒和旋臂共同作用的N体-化学动力学模型解释。由于超富金属星诞生于银河系内盘3~5 kpc处,正好落在棒的共转共振区(4.7 kpc)附近,它们在剧烈的共振共转作用下被加速向外迁移2~5 kpc以后,到达外林德布拉德(1/2本轮频率)共振区(7.5 kpc)附近,在这里它们再次被加速并迁移至外盘(12 kpc以外)。最后证实了APOGEE数据也存在年轻的超富金属星,它们主要是红团簇第二序列的恒星,它们的共振迁移率远大于棒模型预言的理论值,因此需要其它的物理机制来解释。 曲大铭 陈玉琴 张浩鹏 赵刚基于软件接收机的卫星双向时间频率传递 被引量:2 2020年 卫星双向时间频率传递是目前最准确的远距离时间比对方式之一。多年以来,卫星双向一直是利用硬件调制解调器来开展工作。在国际时间频率咨询委员会卫星双向工作组的组织下,全球主要时间实验室于2016年发起了基于软件接收机的卫星双向时间比对试验。2016年8月,中国科学院国家授时中心与德国物理技术研究院开通了第一条欧亚间基于软件接收机的卫星双向时间比对链路。通过对基于软件接收机的卫星双向时间比对进行测试与标定,结果表明:该时间比对方式的频率相对稳定度和时间稳定度分别可以达到1×10^-15/d和1 ns,其链路总不确定优于1.6 ns。最后将该链路与基于硬件调制解调器的卫星双向时间比对进行比较验证,二者结果互为一致。 武文俊 姜萌 王翔 姜萌 王翔 王翔关键词:协调世界时 软件接收机 基于条件平差的卫星双向时间传递链路性能优化方法 被引量:3 2020年 卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能. 王翔 宋会杰 王威雄 高喆 张继海 武文俊 董绍武关键词:条件平差 周日效应 谱分析 基于Vondrák滤波1阶差分灰色模型的卫星钟差预报方法 被引量:5 2018年 为了提高卫星钟差预报的精度,提出基于Vondrák滤波1阶差分的灰色模型算法.首先,对原始钟差数据序列采用Vondrák滤波处理后,得到1组新的钟差数据序列.然后,对相邻历元的钟差数据序列作1阶差分处理.最后,基于Vondrák滤波后的1阶差分的钟差差值数据序列,建立了GPS钟差预报的灰色模型.此外,采用了IGS(International Global Navigation Satellite System Service)公布的精密卫星钟差数据进行了预报试验,通过与卫星钟差预报中常用的2次多项式模型和直接采用原始钟差数据建立灰色预报模型预报结果的对比分析,结果表明:该方法可以对GPS卫星钟差进行高精度的中短期预报.在12 h、16 h、20 h和24 h的平均预报精度分别为0.50 ns、0.85 ns、1.08 ns和1.27 ns,相比于2次多项式模型的平均预报精度分别提高了24.24%、15.84%、12.90%和11.81%;相比于直接采用原始钟差数据建立灰色预报模型的平均预报精度分别提高了56.14%、49.40%、48.82%和47.80%. 于烨 张慧君 李孝辉 李孝辉 陈婧亚 葛玉龙关键词:天体测量学 卫星钟差预报 数据分析 基于改进遗传算法的FAST促动器油缸装配机器人运动学 被引量:3 2021年 促动器作为500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)主动反射面变形的驱动装置,共计2225台,是世界罕见的野外台站大规模应用的设备群。针对促动器油缸组件的实际装配需求,采用D-H法建立油缸装配机器人的关节空间;采用解析法求出装配机器人逆运动学的部分解析解;采用基于自适应多种群的遗传算法通过建立多目标函数得到了其余数值解。结果证明,给出的逆运动学模型正确;相比单种群、定算子概率、定迭代次数的传统遗传算法,给出的改进自适应多种群遗传算法稳定性好、收敛快、求解精度高。研究结果为FAST液压促动器油缸装配机器人末端执行器的运动轨迹规划打下坚实基础,也为相似机器人的运动学研究提供思路。 何启嘉 王启明 雷政关键词:改进遗传算法 运动学 促动器 基于Vondark-Cepek滤波的氢铯时间尺度融合方法研究 被引量:7 2019年 氢原子钟和铯原子钟是当前国际原子时和各国标准时间产生的主要精密频率源,二者分别拥有优良的短期和长期稳定度特性。充分利用氢钟短稳和铯钟长稳进行时间保持成为时间产生过程中的一项关键技术。以提高时间尺度的长短期稳定性为目标,提出了Vondark-Cepek组合滤波的氢铯融合时间产生方法。首先利用AT1算法分别对氢钟组和铯钟组各产生一个钟组时间尺度,然后根据最小二乘原则对Vondark-Cepek组合滤波关键参数进行选取,进而通过氢钟组时间尺度时间序列的差分信息对铯钟组时间尺度进行性能增强,从而获得氢铯融合时间尺度。计算结果表明:该时间尺度1 h稳定度为3. 36×10-15,15 d稳定度为3×10-15,均优于氢铯单个时间尺度相同平均时间上的性能指标。 姜萌 姜萌 董绍武 宋会杰 武文俊 宋会杰关键词:氢原子钟 铯原子钟 爱因斯坦针:给宇宙天体号脉 2016年 亘古以来,每当人们凝望星空,都无不为宇宙的深邃和宁静所打动。但如果进行更细致和更持久的观测.就会注意到,除了由于地球大气扰动所导致的闪烁,实际上有很多天体都存在或快或慢、或细微或显著的亮度变化。在古代,中国人最早识破了宇宙星空“宁静不变”的表象,并监测和记录下大量新星、超新星等突发天象。 袁为民 邓劲松 张臣关键词:宇宙天体 爱因斯坦 大气扰动 星空 宁静 中国“宋”项目:一个全球自动化观测网络 被引量:3 2017年 在技术发展和科学需求的驱动下,天文数据获取的方式发生了巨大的变化.全自动化的观测网络成为地基时域天文观测研究领域的一种趋势.以中国"宋"项目为例,从科学目标、设计和实现等方面,介绍自动化观测网络的构建与实施.SONG(Stellar Observations Network Group)计划是中国天文界参与的一个国际合作的天文学研究计划,以星震学、疏散星团中的变星研究等时域天体物理现象为主要科学目标.项目以全球布站的全自动观测网络为建设目标,每个站点的核心设备包括1台1 m光学望远镜、高精度和高分辨光谱仪与双通道幸运成像系统.中国自主提出在每个站点增设的1台50 cm双筒(双通道)测光望远镜,共享国际SONG计划的网络平台和基础设施.主要针对这一个由多种设备、多站点构成的地基网络,讨论其技术手段和方法的设计与实现. 闫正洲 卢晓猛 卢晓猛 张春光 张春光 邓李才关键词:望远镜 基于FPGA的TDC系统偏差修正方法的研究 被引量:2 2019年 随着TDC(time-to-digital converter)技术的广泛应用,对其精度的要求也越来越高。系统偏差作为TDC测量中不可避免的误差,通常由硬件结构、电路走线、测量过程等过程引入,其是否可以被有效修正直接影响着测量精度。为此,分析了基于FPGA(field-programmable gate array)的时间间隔测量的工作原理及系统组成,并搭建了硬件测试平台,进行了一系列时间间隔测量实验及系统偏差分析,结合FPGA测量原理,绘出了系统偏差修正方案并评估了时间间隔测量精度的影响。实验表明,建立有效的一次模型对测量结果进行拟合并对测量结果进行修正,可以将系统偏差控制在100ps以下,提高TDC测量准确度。 刘正阳 刘音华 李孝辉关键词:现场可编程门阵列