基于概念格的天体光谱离群数据识别方法

在宇宙中, 寻求特殊的、未知的天体是人类探索宇宙奥妙所追求的目标之一, 天体光谱离群数据识别方法是实现该目标的有效手段之一. 将概念格中每个概念节点内涵描述为天体光谱数据特征子空间, 提出了一种天体光谱离群数据识别方法. 首先将概念节点的内涵缩减看作天体光谱特征子空间, 并依据稀疏度系数阈值确定稀疏子空间; 其次对于稀疏子空间, 依据稠密度系数判定祖先概念节点内涵是否为稠密子空间, 进而判断出概念节点外延中包含的数据对象是否为天体光谱离群数据; 最后以离散化天体光谱数据作为形式背景, 实验验证了利用该方法识别出的天体光谱离群数据是准确的、完备的和有效的.     

一种基于约束FP树的天体光谱数据相关性分析方法

寻找未知的天文规律是人类探索宇宙奥妙所追求目标之一.利用关联规则来描述天体光谱数据特征与其物理化学性质之间存在的、未知的相关性,是实现该目标的一种有效手段.以国家重大科学工程LAMOST项目为背景,利用一阶谓词逻辑作为天体光谱知识表示技术,提出一种约束FP树及其构造算法,从而有效提高天体光谱数据相关性分析的针对性和效率.并在此基础上,提出一种基于约束FP树的天体光谱数据相关性分析方法.实验结果分析表明,利用该相关性分析方法挖掘天体光谱数据特征和物理化学性质之间存在的相关性,是可行的和有价值的.     

面向天文图像的小尺度天体检测

在斯隆数字巡天任务中,受体积较大亮度较高的天体干扰,现阶段的目标检测算法对小尺度天体的检测效果并不理想.针对上述问题,提出一种基于Mask-GAN和YOLOv3的小尺度天体检测方法.方法分为两大步骤:第1步干扰天体屏蔽.首先设计了一个干扰天体Mask构建算法,通过自适应阈值分割和连通域分析提取干扰目标,并提出融合各波段区域特征和排除邻近目标方式构建Mask,避免以往分割方法存在的光晕残留和邻近目标错误分割现象;其次构建GAN模型,结合干扰天体Mask完成屏蔽干扰任务.第2步将处理过的数据输入改进的YOLOv3模型进行小尺度天体检测.引入注意力机制,构建C-EfficientNet作为主干特征提取网络,加强网络的特征提取能力和对目标关注程度;同时扩展4个有效特征层并提出一种提升浅层特征图权重的方式SAt,让网络更好地利用分辨率高细节丰富的浅层特征来检测小尺度天体.实验与分析表明,在SDSS (Sloan digital sky survey)天文数据集上对小尺度恒星和星系的检测平均精度达到了81.16%和77.89%,相比于当前经典算法检测效果更好,有一定的实际应用意义.     

天体知识普及手机应用的设计与实现

设计了一款简单的天体知识普及手机应用《星系》.这款应用使用知识测试的方式向人们介绍了天体的不同分类,并通过丰富的提示帮助人们了解各类天体的特征,兼具趣味性和知识性,该款手机应用利用安卓编程软件编写,适用范围广泛几乎所有的安卓手机用户.     

年轻恒星像成年恒星一样放射X射线

一个处于萌芽期的恒星被发现正在以极快的速度成长,它在成为成年恒星之前就适当地放射X射线--使它成为有史以来放射X射线的最年轻的天体.天文学家提出,这个早熟的原恒星不可思议地迅速成长可能与磁场有关.     

深空探测行星借力飞行轨道自动设计与仿真

深空探测任务中直接转移轨道一般需要较大的能量,借力飞行技术可以降低从地球的发射能量,经过多次天体借力到达目标星体,并可以一次探测多个天体.通过多天体的P-Rp图推测可能存在的多天体交会借力飞行方案,求解兰伯特问题,根据圆锥曲线拼接法搜索能量等高线图中匹配的C3,最后找出发射窗口.设计并研制了轨道方案与窗口自动搜索软件,通过EVEEJ的借力飞行方案,及其在STK软件中的仿真,验证设计方法的可行性及软件的正确、可靠性.给出了借力飞行技术的完整设计方法,为进行太阳系深空探测活动的行星借力飞行轨道设计提供参考.     

射电天文图像恢复的改进方法

天线接收到天体的频域值,经傅里叶逆变换得到了天体的亮度分布图.由于天文观测站天线数量有限,只能接收到部分的频域数据,为了达到更好的视觉效果,对天体亮度分布图进行图像恢复.在数学上,天文图像恢复主要处理欠采样样本的还原,采用洁化算法与最大熵方法来进行处理,两种方法未从根本上解决欠采样样本的还原问题.通过基于压缩感知理论与最大熵方法相结合的方法对欠采样的射电太阳图像进行恢复,得到了不错的效果.     

一种基于PCA和系统成团法的聚类软件设计

提出一种基于主分量分析和系统成团法的快速聚类方法.通过构造主分量空间将分散在一组变量上的高维天体光谱投影到两个主分量上,每一个主分量都是原始变量的线性组合,主分量之间互为正交关系,在剔除冗余信息的同时,得到二维坐标;以此为输入,使用系统成团法进行聚类分析研究,实现高维天体光谱的快速自动分类处理.以上述方法为基础设计天体光谱自动分类软件,实现海量光谱的快速、准确分类.     

基于覆盖算法的天体光谱自动分类

海量天体光谱数据的自动分类是大型观测计划项目中急需解决的重要问题之一.本文设计一种基于覆盖算法的天体光谱自动分类方法.首先对训练样本进行训练,得到各类样本的支撑点(代表点),然后在分类时只需计算待分类样本到各类支撑点的距离,并将与之最近的支撑点所在的类别作为待分类样本的类别.通过对正常星系、正常恒星、星暴星系和活动星系核的模拟和实测光谱进行分类实验,并与SVM分类方法进行比较,结果表明本文方法具有训练速度快、分类准确率高等特点.因此,本文的自动分类算法对大型观测计划所获得的海量天体光谱数据处理有着重要的意义.     

NASA研制“刺猬”新型概念机器人

传统的航天器像汽车一样靠轮子前进,翻过来就不能运行.但在小行星、彗星等小型天体上,微弱的重力,粗糙的地表使传统的行驶方式非常困难.由NASA所属的帕萨迪纳喷气推进实验室(JPL)、斯坦福大学和麻省理工学院共同设计研发的一个名为“刺猬”的新型概念机器人,能在微重力小型天体上翻滚弹跳地行进并开展工作,有望克服这些挑战.     

微地震震前热异常活动现象研究

2009年3月间,在中国境内共发生三次4级微地震,本文利用NCEP（www.ncep.noaa.gov）遥感数据依据天体引潮力变化周期提取异常增温信息对其进行分析。结果表明：依据天体引潮力变化周期获得的增温图像呈现出震前异常增温经历：起始→高峰→衰减→再升温→平静的演变过程,该过程反映地震构造由初始微动破裂→扩张破裂→结构调整→地震爆发→平静的一般过程。从引潮力的改变就是温度开始变化的起点,表明天体引潮力对地震构造活动具有一定的影响,但这种影响不是突然的而是连续的,当达到临界点（温度由最高-下降点）就可能诱发地震。     

基于WebSocket消息机制的光谱协同分析系统

基于HTML5 WebSocket消息传送机制和Canvas画布绘图技术, 设计并实现了一个天体光谱分析的协同工作平台. 通过在客户端与服务器之间建立TCP连接, 真正的实现了服务器端到客户端的主动消息推送, 从而取代以往客户端向服务器请求的轮询机制, 降低网络占用率和数据传输量. 多客户端异地用户可同时在线交流, 同步载入并协同讨论分析天体光谱, 标记并分析相关谱线特征. 其中针对绘图笔迹的传输方式做出优化, 大大提高了多客户端异地同步绘图效率.     

能看清黑洞细节的太空射电望远镜

俄罗斯科学家试图揭开遥远太空天体--黑洞最神秘的面纱,他们建造了一架能观看到宇宙最深处的射电望远镜.     

月相的观察及分析

一、研究科目人教版高-地理学科第一单元宇宙环境1.2太阳月球与地球的关系——月相及其变化二、知识归类探索类(验证、理解、掌握知识) 三、课题意义1.月球是宇宙中距离地球最近的天体,是地球的-颗天然卫星,与地球的关系尤为密切。月相变化是与人类密切相关的一种天体现象。     

深空探测转移段光学成像测量自主导航及仿真验证技术

本文研究了深空探测转移段光学成像测量自主导航涉及的导航天体的选取与规划、导航天体图像的处理、观测方程与状态方程的建立、导航滤波算法的选取以及数学与半物理仿真验证等技术,提出了导航目标最优选取与成像序列规划、复杂导航星图提取与识别、无迹变换导航滤波以及光学成像测量自主导航仿真验证等方法.数学和半物理仿真试验验证结果表明,提出的方法有效提高了自主导航精度.     

月亮的故事--基于网络的综合活动设计

活动任务 1了解月球作为一个天体是如何形成的,它有哪些特征,对地球和太阳系来讲它具有怎样的作用和意义.从科学的角度去认识真实的月球.     

奇特的Wild-2彗星

研究过"星尘"号太空探测器传回的有关Wild-2彗星照片之后,天文学家作出如下结论:Wild-2彗星是一颗非常奇特的天体.     

基于行星历表的太阳系空间显示系统实现

为了研究太阳系中太阳和八大行星在不同参考系下实际的运动状态和运行轨迹,采用DE430行星历表计算出各天体太阳质心系中实际的状态向量,介绍了不同参考系之间的转换关系,并通过坐标转换进一步得到地球质心惯性系和地固系下天体的状态量。利用C#和SharpGL工具设计开发出太阳系三维空间显示系统,实现了不同参考系下各天体的坐标计算、动态显示、轨迹绘制和视点变化等功能,并进一步对系统进行了优化设计,软件运行结果表明,各天体在不同参考系中的运行状态不同,且有各自的运行规律。     

天体高度观测App设计与实现

舰船的卫星和无线电导航系统很容易因受到敌方攻击或干扰而失能失效。天文航海定位方法因具有独立自主、不受电磁干扰等优点,可以发挥重要保底作用。针对传统六分仪观测天体高度定位存在依赖水天线、高度值修正需要手工查算表册、过程繁杂、容易出错等缺点,开发了一种基于Android平台的天体高度观测App。测高原理的实质是以重力加速度方向为垂直基准,测量加速度传感器的输出量换算为角度。App嵌入了PyEphem星历库,可以对天体高度观测值自动修正。天体高度观测精度基本满足天文定位要求,该App未来还有进一步提高精度、增加定位功能的潜力。     

基于立体视觉的在线实时测量系统设计与实现

为了满足深空探测器实时测量天体表面形貌的需求,设计并实现了一套基于立体视觉的在线实时测量原型系统。该系统通过立体相机实时获取空间天体的立体影像,利用每次观测的一组立体影像来重建其局部表面形状;再对每次重建的局部模型进行连接,得到空间天体完整的表面形貌模型。通过仿真实验验证了该系统的可行性,数据处理的速度与精度可以满足对深空目标进行实时测量的需要。