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一种适用于导航卫星自主运行的高精度光压模型

《天文学进展》 - 2015 年 4 期

作者：周杨淼王玲黄文德

基金：第二代卫星导航重大专项

关键词：卫星导航太阳光压自主导航参数估计轨道预报

摘要：针对导航卫星自主运行低功耗、高精度的需求,在综合考虑卫星本身物理性质和光压产生机理的基础上,提出一种适用于卫星自主运行时在轨计算的光压模型.利用精密星历反解太阳光压模型参数的方法,分析三种典型光压模型的参数特性及其精度.通过对轨道拟合和轨道预报的精度分析比较,在传统球模型的基础上,提出一种3参数的改进球模型.以GPS卫星为例的仿真结果表明,改进球模型以3个待估参数达到Bern模型(9参数)短期轨道预报精度的80%,其长期轨道预报精度也呈现出较好的特性,模型性能满足卫星自主运行的需求.

类星体光度和暗物质晕的统计关系

《天文学进展》 - 2015 年 3 期

作者：王立新

基金：国家自然科学基金

关键词：类星体暗物质晕星系形成

摘要：活动星系核的能量反馈是星系形成理论模型中的一个重要物理过程，与星系所处的暗物质晕质量、星系中央大质量黑洞吸积率等因素有关。当前的半解析模型预测活动星系核反馈机制主要有两种模式：射电模式和类星体模式，前者主要发生在大质量暗晕中央的大质量星系中，后者主要由较小质量星系并合导致。利用斯隆数字化巡天(SDSS)提供的目前最大的类星体光谱观测样本，结合基于SDSS构建的星系群(团)表，从统计上分析了类星体的热光度和暗晕质量的分布情况。初步分析结果显示，在大质量暗晕中，类星体的热光度和所在暗晕的质量没有相关性，类星体所在暗晕的质量分布很广，进一步证实了高光度的类星体并不存在于大质量的暗晕中。

空间信号精度的算法设计与实验分析

《天文学进展》 - 2015 年 2 期

作者：杨赛男陈俊平曹月玲张益泽

基金：中国科学院百人计划国家863计划国家自然科学基金上海市科学技术委员会课题

关键词：完好性空间信号精度(SISA) 用户距离精度(URA)

摘要：导航系统的完好性关系到用户的安全问题，空间信号精度(SISA)是反映卫星导航系统完好性的重要指标之一。针对导航电文中的广播星历和钟差参数信息处理问题，设计了SISA参数计算方法；利用GPS和BDS系统中的实际数据，分析了不同轨道类型卫星SISA参数对空间信号误差的包络特性，并将导航电文中URA参数与SISA参数进行比较，验证了SISA参数计算方法。实验结果表明，SISA能够准确反映广播星历的空间信号精度，并能够对空间信号误差基本实现平均98%的包络能力；目前北斗广播星历中的URA参数不能够精确反映空间信号的精度，不同卫星的空间信号精度相差较大，SISA能够准确反映和包络北斗空间信号误差。

同波束VLBI 差分相位抖动与角距离的关系模型

《天文学进展》 - 2015 年 1 期

作者：唐明乐刘庆会贺庆宝郑鑫吴亚军

基金：国家自然科学基金上海市导航与定位重点实验室中国科学院射电天文重点实验室行星科学重点实验室

关键词：同波束VLBI 差分相时延差分相位抖动模型掩星观测

摘要：在有2个探测器的深空探测中，利用同波束VLBI技术可解算高精度的差分相时延，进而同时提高2个探测器的测定轨精度。但是，差分相时延的解算条件严格，差分相位抖动较大时直接影响解算的成功率。针对这一问题，利用SELENE 两颗小卫星Rstar 和Vstar 的4个测站长达1年的同波束VLBI观测数据，统计得出了差分相位抖动与其对应的角距离的关系模型。该模型的建立，既有利于提高同波束VLBI 差分相时延的解算成功率，又对行星中性大气和电离层掩星观测研究具有重要的参考意义。

高能天体物理中关于小尺度无序磁场的若干物理过程

《天文学进展》 - 2016 年 4 期

作者：毛基荣王建成

基金：国家自然科学基金中国科学院先导B 专项中国科学院引进海外杰出人才(百人计划A 类)项目中国科学院重点部署项目云南省第六批引进海外高层次人才项目

关键词：高能天体物理等离子体不稳定性磁场磁重联湍流

摘要：小尺度无序磁场普遍存在于高能天体的爆发过程中。在明确了小尺度的物理条件后，详细描述了近年来国际高能天体物理研究领域中和小尺度无序磁场相关的湍流、激波、等离子体不稳定性和磁重联等前沿问题，并相应介绍与小尺度无序磁场相关的粒子加速和辐射过程的最新进展。介绍的内容主要是基于流体或磁流体计算机数值实验得到的结果，对部分计算程序也做了简单介绍。最后，提出在这一领域开展研究工作的一些建议。

WIMP暗物质模型的研究进展

《天文学进展》 - 2016 年 3 期

作者：何钰林文斌

基金：国家自然科学基金科技创新项目

关键词：暗物质弱相互作用重粒子剩余丰度自由流动尺度

摘要：带有暗能量、具有标度不变的绝热原初扰动功率谱的冷暗物质宇宙学模型被视为标准冷暗物质宇宙学模型(ACDM模型).弱相互作用重粒子(WIMPs)成为暗物质的强劲候选者.很多标准模型的扩展模型可以很自然地构造出弱相互作用的大质量粒子.暗物质剩余丰度的标准计算表明,WIMP粒子自然满足ΩDMh2≈0.11的天文观测.WIMP粒子的质量较大,运动速度相对缓慢,容易聚集成团,基于WIMPs暗物质模型的数值模拟结果符合对宇宙大尺度结构的观测结果.就实验而言,目前关于暗物质的加速器或非加速器的直接/间接探测,很多都是针对WIMP粒子设计的.因此,基于WIMPs的冷暗物质模型受到了广泛重视.但ACDM宇宙学模型描述Mpc以下的小尺度结构时,遇到了比较严重的问题.为了缓解小尺度上出现的问题,提出不同的暗物质模型,但目前并没有确切证据足以排除冷暗物质模型.介绍了基于WIMPs的暗物质模型的研究进展,如WIMPs奇迹、数值模拟、小尺度问题、直接/间接探测,并分析了关于暗物质“冷”、“热”、“温”的区分依据,以及阐述了该领域未来的研究方向.

地球运动的长期演化研究进展

《天文学进展》 - 2016 年 2 期

作者：唐凯唐正宏陶金河

基金：国家自然科学基金

关键词：地球轨道历表岁差

摘要： Milankovitch理论认为，地球表面日照量受地球运动变化的影响，这些改变又会导致地球气候的变化。因此，古气候学的研究需要相关地球运动变化的精确信息。目前，关于地球长期平动和转动的最新理论是La2004, La2010和La2011模型，它们主要通过数值积分行星轨道和地球自转运动方程得到；这些结果已被用于过去50 Ma的地质记录研究中。而超过这一时间范围，解的准确性会由于混沌效应迅速降低。主要介绍这些天文理论的相关内容以及有关地球运动演化方面的最新进展。第2章是关于数值积分太阳系长期运动，第3章介绍长期岁差方面的内容，第4章给出有关地球运动的长周期分析，第5章则讨论数值解的稳定性和太阳系稳定性方面的情况，最后是对目前地球运动长期演化领域的总结以及对未来的展望。

天文光变周期提取算法综述

《天文学进展》 - 2016 年 1 期

作者：安涛王俊义陆相龙劳保强魏延恒董典桥陆扬伍筱聪

基金：科技部政府间科技合作专项科技部973 项目

关键词：非均匀采样时间序列周期频域时域时-频域

摘要：随着大量巡天项目的开展和完成,天文领域积累了大量的光变数据.这些数据中蕴含了许多有重要价值的物理参数,如光变周期,它对研究光变的物理机制、爆发预测和天体质量估算等有很大的帮助.但受到天体自身动力学过程、观测条件和仪器状态等客观因素的影响,光变数据往往是非均匀采样的,并且都不同程度地受到噪声的影响.因此,非常有必要研究基于非均匀采样信号的光变周期提取算法.综述了基于频域、时域和时-频域分析的三大类光变周期提取算法,主要包括Lomb-Scargle周期图法、Jurkevich算法和加权小波Z变换算法等,着重分析和比较了这些算法的性能,同时分析了它们的优缺点,最后总结与展望了光变周期算法.

快速射电暴的观测及理论研究进展

《天文学进展》 - 2017 年 4 期

作者：李龙彪黄永锋耿金军

基金：国家自然科学基金 973项目中国科学院引力波先导B项目博士后创新人才支持计划

关键词：辐射机制快速射电暴色散量致密星

摘要：快速射电暴是近几年观测到的一种在射电波段短暂出现的高能天体物理爆发现象.它们的光变曲线通常表现为单个脉冲轮廓,持续时间一般为若干毫秒,大部分峰值流量密度可达到央斯基量级.对快速射电暴研究概况进行了评述,系统描述了快速射电暴的观测进展,介绍了已提出的快速射电暴前身星物理模型及快速射电暴在天体物理领域中的应用等,也对快速射电暴的未来研究进行了展望.

人工智能在脉冲星候选体筛选中的应用

《天文学进展》 - 2017 年 3 期

作者：许余云李菂刘志杰王晨王培张蕾潘之辰

基金：研究生创新基金项目国家自然科学基金中国科学院国际合作局对外合作重点项目中国科学院战略性先导科技专项(B类)

关键词：人工智能脉冲星候选体筛选

摘要：脉冲星搜寻是对脉冲星、引力波,以及对快速射电暴(Fast Radio Burst,简称FRB)等暂现源进行研究的基础.搜寻不仅可以扩大脉冲星样本,还可以发现极端性质的致密星.这有助于研究致密天体状态方程、星际介质、脉冲星导航、引力波探测等课题.目前,射电望远镜的单次巡天就可以产生百万数量级的脉冲星候选体.面对这些海量数据,仅仅依赖人工识别筛选,已不能满足数据的时效需求,更不能实现数据的实时处理.机器学习、计算机视觉应用等人工智能技术自诞生以来,其理论和技术已日益发展成熟,并已成功运用到脉冲星候选体筛选等射电天文研究领域.首先将介绍现有脉冲星搜寻的人工智能方法,再统计和分析已有脉冲星候选体筛选方法的性能,最后对FAST脉冲星候选体筛选工作进行展望.

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