从海量的天文观测数据中快速搜寻罕见的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)事件,干扰缓解是其中一项关键而具有挑战的工作.射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会淹没真实的天文事件,还会导致搜寻管线输出大量的假阳性候选体.由...从海量的天文观测数据中快速搜寻罕见的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)事件,干扰缓解是其中一项关键而具有挑战的工作.射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会淹没真实的天文事件,还会导致搜寻管线输出大量的假阳性候选体.由于干扰来源及其种类的复杂性,目前并没有一种通用的方法可以解决这个问题.为了降低干扰对FRB观测搜寻的影响,分析和研究了南山26m射电望远镜L波段观测数据中的干扰情况,针对主要的窄带干扰和宽带干扰建立了3层次的干扰缓解处理流程,从而有效缓解了观测数据的干扰污染情况.将该流程嵌入到FRB色散动态谱搜寻(Dispersed Dynamic Spectra Search,DDSS)管线中,实验结果表明,搜寻管线的检测率和检测精度得到了进一步的提高.该方法为FRB观测数据干扰缓解处理提供了有价值的参考.展开更多
旋涡星系图像中所蕴含的旋臂信息,尤其是旋臂数量,对研究星系结构演化和星系动力学具有重要价值.在当前星系观测数据爆发式增长的背景下,如何快速识别出旋臂数量成为旋涡星系研究的重要问题.基于Galaxy Zoo DECaLS(Dark Energy Camera L...旋涡星系图像中所蕴含的旋臂信息,尤其是旋臂数量,对研究星系结构演化和星系动力学具有重要价值.在当前星系观测数据爆发式增长的背景下,如何快速识别出旋臂数量成为旋涡星系研究的重要问题.基于Galaxy Zoo DECaLS(Dark Energy Camera Legacy Survey)数据集,研究ResNet(Residual Networks)模型从旋涡星系图像中识别旋臂数量的方法,通过对比分析ResNet在不同网络层数下的实验结果,得出具有32层网络结构的ResNet模型,即ResNet32效果最佳,其总体准确率为83%,识别效果优于ViT(Vision Transformer)、EfficientNet和DenseNet等网络模型.在对不同旋臂数量的识别方面,识别准确率与训练样本的多少有较强的关系,拥有2个旋臂的图像数量有6800张,其F1分数(F1-Score)值达到0.9,而有4个旋臂的图像数量只有237张,其F1-Score值也最低.实验进一步分析了融合传统星系图像特征的识别效果,发现融合传统星系图像特征在提升旋臂数量识别方面作用有限.展开更多
稻城圆环阵太阳射电望远镜(Daocheng Solar Radio Telescope, DSRT)作为子午工程二期太阳-行星际探测子系统的重要部分,工作在150–450 MHz频段,可提供高空间、高时间分辨率的太阳爆发亮温图像.针对DSRT天线的高精度指向测量以及对指向...稻城圆环阵太阳射电望远镜(Daocheng Solar Radio Telescope, DSRT)作为子午工程二期太阳-行星际探测子系统的重要部分,工作在150–450 MHz频段,可提供高空间、高时间分辨率的太阳爆发亮温图像.针对DSRT天线的高精度指向测量以及对指向误差批量标定和校正的需求,首先根据DSRT独有的三轴座架系统,通过四元数旋转变换法建立了天线3参数编码器零点误差模型;然后提出了基于射电源的漂移扫描法获得16个单元天线功率方向图,并根据2维方向图确定波束中心的方法精确测量了DSRT天线指向误差;最后用最小二乘法拟合得到模型参数,并通过天线控制软件重新调整各个轴的零点,后对调整结果进行验证.结果表明指向校正方法可靠有效,校正后16个天线的指向精度为0.5°之内,明显优于校正前3.5°的指向误差,满足误差小于DSRT天线最高工作频率下的1/10波束范围内的要求.展开更多
中国巡天空间望远镜(China Space Survey Telescope,CSST)是中国载人航天工程规划建设的以大规模天文巡天为主任务的2m口径空间光学望远镜,兼具高空间分辨率与大视场特性,性能优异。暂现源是CSST的重要科学目标之一.CSST作为空间望远镜...中国巡天空间望远镜(China Space Survey Telescope,CSST)是中国载人航天工程规划建设的以大规模天文巡天为主任务的2m口径空间光学望远镜,兼具高空间分辨率与大视场特性,性能优异。暂现源是CSST的重要科学目标之一.CSST作为空间望远镜,与地面望远镜的图像噪声组成有着明显不同。因此,不能直接套用先前地基巡天项目的暂现源探测方案,需要针对性开发专属的探测方法.CSST的暂现源探测方法以CSST仿真数据为基础进行开发。验证,旨在尽可能准确地识别CSST主巡天数据中的暂现源,方法以图像相减法为基础,首先获得观测图像所对应残差图像,并利用滤波方法给出残差图像泊松噪声分布;然后使用渐变阈值间接统一背景噪声水平,对残差图像进行目标源测光得到候选源列表;最后,通过判断候选源与当地泊松噪声的偏差对真实暂现源进行筛选,结合原始图像信息与观测图像测光分类信息后,进一步对候选源列表的假源进行剔除,最终输出暂现源星表。方法在共计20000个暂现源的多轮仿真测试中,能够以平均95.9%的准确率对观测图像中的暂现源进行筛选,相较于先前工作,还更加全面且定量地给出了测试所得的不同亮度暂现源所对应的探测率,测试结论验证了CSST暂现源探测方法的可行性、泛化能力与稳定性。该方法也为空间望远镜暂现源探测任务提供了理论与编程基础.展开更多
“慧眼”硬X射线调制望远镜(简称慧眼卫星,英文名为Insight Hard X-ray Modulation Telescope,简称Insight-HXMT或HXMT),于2017年6月15日发射升空,标志着我国自主研发的首个天文台级X射线望远镜的诞生.慧眼卫星凭借其大面积、宽波段、...“慧眼”硬X射线调制望远镜(简称慧眼卫星,英文名为Insight Hard X-ray Modulation Telescope,简称Insight-HXMT或HXMT),于2017年6月15日发射升空,标志着我国自主研发的首个天文台级X射线望远镜的诞生.慧眼卫星凭借其大面积、宽波段、高时间分辨率和高能量分辨率的综合优势,为黑洞与中子星系统的硬X射线快速变化和宽波段能谱研究领域开辟了新的研究窗口.超出设计寿命的慧眼卫星已稳定运行超过8yr,目前状态良好,且有望进一步延长其在轨服务时间.截至2024年10月,慧眼卫星已7次向全球科学界公开征集观测提案,共收到334份有效的观测提案,并据此制定了2368个观测计划.此外,慧眼卫星已向公众发布数据13批次,累计数据量达到40 TB,数据公开比率高达94%.慧眼卫星还向用户提供了不同版本的数据分析软件和标定数据库,在轨标定精度在2%左右,满足科学分析的要求.来自全球17家及国内36家研究机构的学者使用慧眼数据开展了科学研究,发表了约300多篇高质量学术论文,累计引用次数约7300次.展开更多
文摘从海量的天文观测数据中快速搜寻罕见的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)事件,干扰缓解是其中一项关键而具有挑战的工作.射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会淹没真实的天文事件,还会导致搜寻管线输出大量的假阳性候选体.由于干扰来源及其种类的复杂性,目前并没有一种通用的方法可以解决这个问题.为了降低干扰对FRB观测搜寻的影响,分析和研究了南山26m射电望远镜L波段观测数据中的干扰情况,针对主要的窄带干扰和宽带干扰建立了3层次的干扰缓解处理流程,从而有效缓解了观测数据的干扰污染情况.将该流程嵌入到FRB色散动态谱搜寻(Dispersed Dynamic Spectra Search,DDSS)管线中,实验结果表明,搜寻管线的检测率和检测精度得到了进一步的提高.该方法为FRB观测数据干扰缓解处理提供了有价值的参考.
文摘旋涡星系图像中所蕴含的旋臂信息,尤其是旋臂数量,对研究星系结构演化和星系动力学具有重要价值.在当前星系观测数据爆发式增长的背景下,如何快速识别出旋臂数量成为旋涡星系研究的重要问题.基于Galaxy Zoo DECaLS(Dark Energy Camera Legacy Survey)数据集,研究ResNet(Residual Networks)模型从旋涡星系图像中识别旋臂数量的方法,通过对比分析ResNet在不同网络层数下的实验结果,得出具有32层网络结构的ResNet模型,即ResNet32效果最佳,其总体准确率为83%,识别效果优于ViT(Vision Transformer)、EfficientNet和DenseNet等网络模型.在对不同旋臂数量的识别方面,识别准确率与训练样本的多少有较强的关系,拥有2个旋臂的图像数量有6800张,其F1分数(F1-Score)值达到0.9,而有4个旋臂的图像数量只有237张,其F1-Score值也最低.实验进一步分析了融合传统星系图像特征的识别效果,发现融合传统星系图像特征在提升旋臂数量识别方面作用有限.
文摘稻城圆环阵太阳射电望远镜(Daocheng Solar Radio Telescope, DSRT)作为子午工程二期太阳-行星际探测子系统的重要部分,工作在150–450 MHz频段,可提供高空间、高时间分辨率的太阳爆发亮温图像.针对DSRT天线的高精度指向测量以及对指向误差批量标定和校正的需求,首先根据DSRT独有的三轴座架系统,通过四元数旋转变换法建立了天线3参数编码器零点误差模型;然后提出了基于射电源的漂移扫描法获得16个单元天线功率方向图,并根据2维方向图确定波束中心的方法精确测量了DSRT天线指向误差;最后用最小二乘法拟合得到模型参数,并通过天线控制软件重新调整各个轴的零点,后对调整结果进行验证.结果表明指向校正方法可靠有效,校正后16个天线的指向精度为0.5°之内,明显优于校正前3.5°的指向误差,满足误差小于DSRT天线最高工作频率下的1/10波束范围内的要求.
文摘中国巡天空间望远镜(China Space Survey Telescope,CSST)是中国载人航天工程规划建设的以大规模天文巡天为主任务的2m口径空间光学望远镜,兼具高空间分辨率与大视场特性,性能优异。暂现源是CSST的重要科学目标之一.CSST作为空间望远镜,与地面望远镜的图像噪声组成有着明显不同。因此,不能直接套用先前地基巡天项目的暂现源探测方案,需要针对性开发专属的探测方法.CSST的暂现源探测方法以CSST仿真数据为基础进行开发。验证,旨在尽可能准确地识别CSST主巡天数据中的暂现源,方法以图像相减法为基础,首先获得观测图像所对应残差图像,并利用滤波方法给出残差图像泊松噪声分布;然后使用渐变阈值间接统一背景噪声水平,对残差图像进行目标源测光得到候选源列表;最后,通过判断候选源与当地泊松噪声的偏差对真实暂现源进行筛选,结合原始图像信息与观测图像测光分类信息后,进一步对候选源列表的假源进行剔除,最终输出暂现源星表。方法在共计20000个暂现源的多轮仿真测试中,能够以平均95.9%的准确率对观测图像中的暂现源进行筛选,相较于先前工作,还更加全面且定量地给出了测试所得的不同亮度暂现源所对应的探测率,测试结论验证了CSST暂现源探测方法的可行性、泛化能力与稳定性。该方法也为空间望远镜暂现源探测任务提供了理论与编程基础.
