紫金山天文台1米近地天体望远镜+4k×4kCCD试观测成功

近期,中国科学院紫金山天文台研制的4k×4kCCD探测系统在盱眙观测站1米／1.2米施密特型近地天体望远镜上联调成功。10月初以来,进行了初步试观测．取得了很好的效果。10月16日在曝光1秒的CCD图像上,可清楚地辨认出18等星;曝光4秒的图像上可辨认出19.3等星;10月23日曝光20秒的照片,经与美国帕洛玛星图和海军天文台的USNO-B1.0星表相比对，可找出的暗星其蓝星等达21.2等,估计极限星等在21.5等左右。建造1米近地天体探测望远镜，目的是为了观测发现对地球构成潜在危险的近地天体。望远镜采用施密特型光学系统改正镜口径1.04米,球面反射主…     

Gaia星表的合成光度仪器星等估计方法

为满足星敏感器灵敏度的测量、导航星表的建立、空间目标的捕获等任务需求，需要精确的仪器星等作为数据支持。本文对仪器星等计算的方法及测光系统方面展开研究。首先，结合仪器星等计算原理介绍了以GaiaDR2星表为数据源的基于合成光度法的Gaia仪器星等计算方法，即基于G,G_BP,G_RP星等系统的合成光度计算及色指数模型。其次，利用星表数据进行实例计算，并对仪器星等计算精度及色指数模型进行比较分析。最后，对星敏感器在轨图像进行孔径测光，得到实际仪器星等结果与计算结果进行对比验证，并结合实际星等比较本文提出的方法与UBV色指数拟合法的结果。结果表明，Gaia星表的合成光度仪器星等估计方法与UBV色指数拟合法计算仪器星等与实际仪器星等差(McMr)标准差分别为0.066和0.075。本文提出的方法达到了较高的仪器星等计算精度且能够满足实际应用需求。     

星空背景数字图像生成方法研究

随着空间监视相机灵敏度的提高,探测到的恒星星等越来越高,而现有基于星表数据的星空背景生成技术已难以满足要求。为了更好验证空间目标检测与跟踪算法,提出一种相机在回路的星空背景数字图像生成方法。该星空背景数字图像生成方法依据光度量与辐射度量的关系,提出恒星成像信号强度计算模型;通过星图软件SKYMAP,对天区内恒星数目及星等进行统计,得到相机观测视场内恒星数目与星等的统计函数;综合恒星成像信号强度计算模型、恒星数目及星等的统计函数与恒星在焦面的成像特性,提出基于全天区统计的星空背景数字图像生成方法。该方法可生成任何星等范围内的星空背景图像。最后,基于相机CCD与光学系统参数,对星空背景数字图像生成方法进行仿真。     

微光探测装置自成暗室设计开发

针对现有微光检测系统体积大、避光效果差等不足,对微光探测装置进行全新设计。采用反应杯与光探测头自成暗室,减少暗室进出机构,提高避光效果;采用斩波法扣除本底计数,从而消除背景光引起的测量误差。性能测试结果显示:该微光探测装置的光子本底计数小于等于200光子/s,测光上限平均值达到1.1×107光子/s,变异系数(CV)小于等于3%,达到目前现有的微光检测系统的技术指标要求,可用于化学发光免疫分析仪等需要进行微光信号检测的精密仪器开发,对基于微光探测技术的仪器行业的发展具有重要意义。     

X射线脉冲星导航探测器的微通道板甄选

根据应用于X射线脉冲星导航系统的大面阵X射线探测器对微通道板(MCP)性能的要求,研究了甄选微通道板的方法。确定了甄选微通道板的4个关键参量,分别是增益的均匀性、阻抗匹配、暗计数率、增益系数。针对这4个参量设计了相应的测试实验,制定了甄选MCP的流程,并对采用该流程甄选出的MCP进行了幅值和计数率的测试。测试结果显示:采用单通道阳极接收信号时,每一个探测单元的幅值存在的相对误差各不相同,第i个探测单元输出的信号幅值的最大相对误差Δ1i和最小相对误差Δ2i的波动分别为7%~13.5%,3%~6.7%;而采用四通道共享阳极时输出信号的Δ1i为7.8%、Δ2i为3.1%;单通道阳极计数率之和(n=n1+n2+n3+n4)与四通道共享阳极计数率N的相对误差为4.38%,小于预估值10%。上述实验结果表明该甄选方法能够甄选出满足探测器要求的MCP。     

兴隆1m光学望远镜消杂散光系统

为优化兴隆1m光学望远镜的杂散光效应,研制了附加在该望远镜F/8焦面后的"一倍放大率消杂散光镜头",对消杂散光镜头的效果进行了仿真计算和观测验证。在Tracepro软件中对"圆顶-1m望远镜"和"圆顶-1m望远镜-消杂散光镜头"组合系统的"点源辐照度透过率(PSNIT)"进行了计算分析并在大月夜进行了天文观测。计算结果表明,在视场外无限远点源方位与望远镜指向间夹角5°≤|θ|≤30°使用消杂散光镜头后,该望远镜PSNIT全部降低到10-10以下。2008年5月26日对偏月22°和25°天区观测结果表明,使用消杂散光镜头后,该望远镜所观测的星像信噪比约为原来的1.4倍。仿真计算和观测结果表明:该方法对Ritchey-Chrétien(R-C)望远镜的杂散光抑制是有效的,可以提高望远镜的测光精度和观测极限星等。     

基于零速的航姿误差补偿方法研究

针对航姿系统误差随时间缓慢发散问题,提出基于零速的航姿误差补偿方法。以静基座或振动基座为环境条件,建立航姿系统的姿态误差和速度误差方程等,利用此时载体速度为零的特点,将航姿系统的速度输出作为观测量,设计航姿误差补偿滤波算法,并进行了计算机仿真与离线验证。仿真结果表明:补偿后航向精度优于±4.2′,水平姿态精度优于±0.5′,显著高于未经补偿的系统定姿精度;离线验证结果表明:补偿后航向精度优于±2.2′以内,水平姿态精度优于±0.7′。说明该误差补偿方法有效提高了航姿系统的精度,而且系统误差能够始终保持有效收敛。     

深海多传感器信息实时传输系统设计

采用中国船舶重工集团公司第710研究所研制的军用高精度三分量磁传感器、自行研制的三通道AD采集器、电子罗盘和深度计组成深海地磁场三分量采集系统,并对该采集系统自行设计了一套信息实时传输系统。在广东省肇庆地震台,通过实测数据与肇庆地震台台站观测数据对比,表明测量数据可靠并具有良好的一致性,同时验证了实时传输系统的可靠性和稳定性。     

半挂车主动防翻装置可行性分析

为提高半挂车在急速转弯时的侧翻稳定性,通过一套液压主动防翻装置控制簧载质量侧倾角度,进而降低主要翻转力矩。为了研究主动防翻装置的性能,文中应用ADAMS仿真软件进行了基于侧翻平台的仿真研究,当加装主动防翻装置并设定横向加速度阈值为0.213g后,仿真得到半挂车的侧翻极限由0.3g提高到0.352g,主要翻转力矩的最大值降低了4.577×103 N.m。分析表明,应用该主动防翻装置,可使半挂车的侧翻稳定性提高17.3%,车架的受力状况得到改善。     

星空背景数字图像的生成

提出了一种相机在回路的星空背景数字图像生成方法.依据光度量与辐射度量的关系,建立恒星成像信号强度模型,计算目标在焦面的成像强度.通过星图软件SKYMAP对天区内恒星数目及星等进行统计,拟合得到相机观测视场内恒星数目与星等的统计函数.使用该统计函数模拟相机视场内的恒星数目及其对应的星等.最后,基于成像信号强度模型、恒星数目及星等的统计函数以及恒星在焦面的成像特性,提出全天区统计的星空背景数字图像生成方法.基于具体的相机C与光学系统参数,对星空背景数字图像生成方法进行仿真验证.结果表明,该方法可生成较大星等(星等＞10)的星空背景图像,基本满足了现有空间目标检测与跟踪算法对星空背景数据的要求.     

一种基于DSP的三通道光电探测系统设计

设计了一种基于DSP的三通道光电探测系统,介绍了系统硬件的实现以及控制方法。通过TMS320C30-50控制一片MAX125芯片完成三个光电探测通道的同步采集和高速高精度数据处理,保证了测量结果的准确性和实时性。     

并联三通道节气门控制系统的设计与研究

为完成发动机电子控制实验台的节气门实验部分,设计了一个并联三通道节气门控制系统.该系统可通过一个电压调节装置来模拟节气门位置信号,从而实现对发动机的控制.最后在发动机电子控制实验台上进行测试并制取脉谱图,数据合理可靠,证明该并联三通道节气门控制系统的设计总体合理,可以实现节气门的电子控制.     

多通道施肥机水力特性及其结构优化研究

针对水肥一体化施肥机精量施肥与应用的要求,开展了多通道施肥机水力特性、结构优化及试验研究。利用FloEFD流体仿真分析软件,对单个射流泵及并联多个射流泵组成的吸肥器进行了流体仿真,通过研究通道数与吸肥量及水力特性对比关系,结合实际应用需求,优选了具有合适吸肥量和较优水力性能的三通道吸肥器并联组合对结构;对三通道并联结构参数进行了优化设计,确定了主管道和3个射流泵之间的合适长度,实现了每通道吸肥量趋于相同,并且吸肥量高于优化前;最后制作样机进行了试验验证。研究结果表明:三通道实验吸肥量相对误差最大为2.57%,吸肥量实验数据与数值模拟数据的误差小于5%,在合理范围内;样机长时间运行具有很好的稳定性。     

2 m环形地基太阳望远镜系统杂散光分析

为分析2 m环形地基太阳望远镜系统的杂散光,对该系统光机结构进行杂散光仿真模拟。基于Tracepro软件建立2 m环形地基太阳望远镜系统的光机模型,对光机组件进行光线追迹,着重分析了系统主镜、次镜、光阑面、主镜室前表面以及桁架等组件一次散射,使用点源透过率计算方法得到系统点源透过率(PST)曲线。结果表明,当离轴角θ≥5′时,系统PST≤1.728×10~(-4),2 m环形地基太阳望远镜可以较好地满足对太阳磁场高分辨率成像的需求,系统观测不会受到杂散光的影响。     

高精密三通道微弱信号处理电路的设计

微弱信号的处理是智能检测与控制领域的难题,文中针对高精密气体传感器应用场景,设计完成了高精密三通道微弱信号处理电路。该电路主要应用于高精度非分光红外气体浓度检测,能同时进行氢浓度、二氧化碳(或一氧化碳)浓度、二氧化硫浓度的检测;根据应用场合,设计采用LTC1151CSW运放,经过严格的参数计算、逐级精密放大和滤波,设计了三通道微弱信号处理电路,经过仿真测试,电路信噪比高,总谐波失真(THD)为0,选频特性好,具有最佳平坦特性。通过实验测试,将该电路应用在非分光红外低硫检测系统,实现了1 ppm级别的信号检测。     

顶空气相色谱法测定吲哚酮类衍生物DHGA的溶剂残留量

目的 :建立顶空气相色谱法测定吲哚酮类衍生物DHGA中乙醇、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷等4种残留溶剂的分析方法。方法 :采用石英毛细管DB-WAX柱(30m×0.45mm×0.85μm),FID检测器;进样口温度为140℃,检测器温度为250℃;程序升温:初始温度为35℃,保持10min,然后以10℃·min~(-1)的速率升至200℃,保持7min。以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,载气为氮气。结果 :乙醇、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷的线性范围分别为24.96~99.86μg·m L~(-1)(r=0.9995)、15.04~60.15μg·m L~(-1)(r=0.9996)、3.64~14.55μg·m L~(-1)(r=0.9995)、3.05~12.19μg·m L~(-1)(r=0.9996)。乙醇平均回收率为100.7%(RSD=2.78%)、甲醇平均回收率为101.3%(RSD=1.57%)、四氢呋喃平均回收率为99.96%(RSD=1.36%)、二氯甲烷平均回收率为99.05%(RSD=2.09%)。结论 :该方法能够准确、快速测定这4种残留溶剂,适用于DHGA中残留溶剂测定。     

核岛内环吊拱架安装车臂架伸缩臂液压系统建模分析

根据核岛内环吊拱架安装车臂架的结构组成和液压传动原理,采用功率键合图法建立系统的键合图模型,据此推导臂架伸缩动力学模型,基于Matlab软件仿真分析臂架伸缩油缸的运动规律、三通溢流阀和压力补偿阀的控制特性以及系统流量变化规律,结果表明:定量泵和三通溢流阀组成的负载敏感系统可自动适应伸缩臂运动的压力、流量需求,系统速度稳定;通过控制球阀的启闭时序,可以实现臂架的顺序伸缩,保证臂架工作安全性;在伸缩油缸处于行程极限位置时,系统负载敏感功能失效,处于高压溢流状态;泵出口压力的试验曲线和仿真曲线一致性较好,表明所建模型可准确反映臂架伸缩的工作特性.     

CO2探测仪光学系统设计

设计并架构了CO2探测仪的光学系统。通过对比国外典型大气温室气体探测仪采用的光学系统,总结了光栅与傅里叶变换两种分光方法的优缺点,确定设计的CO2探测仪采用大面积光栅色散光谱仪系统,该光学系统包括前置光学系统和三通道光栅光谱仪系统两部分。前置光学系统由无焦双离轴抛物面系统、2个分束器和3个聚焦透镜组组成,采用了多种消杂光措施,有效抑制了杂散光。光栅光谱仪的3个通道采用相同的结构,工作在相同的偏离角下;根据光栅方程推导了固定偏离角下光栅参数的计算方程,确定了3个通道的光栅参数;透镜采用低膨胀熔石英材料;大面积光栅工作在大入射角、大衍射角状态,工作波段内的光栅衍射效率可达90%以上。对光学系统的分析测试显示:通过在光谱仪系统放置0级光陷阱等消杂光措施,可将杂散光控制在10-5以下,空间方向的MTF大于0.9,光谱分辨率达到0.035nm(@760nm),实现了20点同步观测。由于相对孔径较大(F1.8),提高了集光能力。结果表明,设计的光学系统满足温室气体探测的技术指标要求。     

基于铯光泵磁力仪的地震地磁矢量测量系统

为解决地震地磁矢量观测中质子矢量磁力仪噪声大,长期观测中存在明显漂移,磁通门磁力仪温度效应明显,保温磁房投入大等问题,研制了基于铯光泵磁力仪的地震地磁矢量测量系统,本文详细介绍了其测量原理及仪器结构,设计了混合分量线圈装置,并开展了稳定性分析。研制的样机在蒙城地震台开展了观测实验。结果表明,实验期内记录良好,采样率达到1 Hz, 1月份总强度、水平分量和磁偏角月噪声分别为0.01 nT、0.02 nT和0.003′,优于地震地磁观测基本网质子矢量磁力仪最好噪声水平,也优于同场地两台磁通门磁力仪的噪声水平和基准网的平均噪声水平。其实验期内水平分量和磁偏角最大漂移分别为1.3 nT和0.16′,小于座钟式质子矢量磁力仪基线漂移,具有良好的稳定性。     

捆绑式望远镜图像信噪比测量及分析

空间暗弱目标的探测需要大口径、短焦距的望远镜系统。本文提出将多镜筒捆绑在一起对同一空域进行观测,通过软件的方式对采集的图像进行叠加来抑制背景随机噪声、提高图像的信噪比和整体系统的探测能力。为了对上述设想进行验证,搭建了捆绑式望远镜系统实验平台,通过实际观测及事后处理验证了该设想并给出分析结果。实验结果表明：图像信噪比平均提高1.58倍,探测能力近似提高0.5个星等。证实该技术可以系统的探测能力,并保持了其对应焦距并不缩小。