摘要：针对大口径光学系统中像差影响超分辨效果的问题,开展泽尼克波前像差对望远超分辨成像系统性能和超分辨局部视场影响的研究。设计四区型位相光瞳滤波器,在理想光学系统出瞳处分别加入离焦、像散、彗差和球差像差,逐渐增加幅值,通过分析不同类别和幅度的波前像差下焦面光强分布变化,研究超分辨成像性能和局部视场对不同种类像差的容忍程度。结果表明,离焦可以抑制超分辨旁瓣能量,提高超分辨倍率,但对局部视场影响较大;球差可以抑制超分辨旁瓣能量,增大局部视场;像散和彗差使光斑圆对称性明显下降,其中像散对局部视场的影响较为明显;同时加入适量离焦和球差时,超分辨旁瓣能量下降,超分辨倍率提高,且不影响系统局部视场。据此设计了一个F数为10,焦距为12 m的大口径光学系统,通过合理优化球差和离焦剩余量,实现了超分辨倍率由1.21倍到1.31倍的提升,最大旁瓣峰值由0.33下降到0.30,局部视场为38.28μm。

摘要：提出了一种新型的基于双簧片机构的弹性连接装置,并进行了结构、自由度和相关刚度的详细分析讨论。利用薄簧片具有良好的面外弹性(柔性)及良好的面内刚度,设计了无回程间隙的弹性连接机构,允许被连接物有3个自由度的运动,且刚度与方位无关。该机构尤其适用于姿态需要变化和作弹性振动或摆动零部件的支撑连接,也可以用于限制作相对精密运动的两物体之间的相对转动或用于传递两物体之间轴向转动的联轴节装置。在实际光学镜面精密微调系统中的应用表明,该弹性连接机构有效地提高了镜面系统转动模式的对应固有频率(由3Hz提高到9Hz),同时满足镜面调节运动的10nm级运动分辨率无间隙无迟滞的技术要求。

摘要：类星体是人类所观测到的最遥远天体,对于了解早期宇宙的演化具有重要科学意义。由于类星体距离地球较远,其红移一般较大,导致在光学观测窗口中只有很少的特征(发射线),且难以识别。类星体光谱的异常特征提取与分析可对未知类星体的识别,提供有效的判别依据。离群检测作为数据挖掘领域的一个主要研究内容,旨在发现那些稀有、特殊数据对象及异常特征,可作为从海量类星体光谱数据中,发现特殊、未知类星体的一种有效途径和手段。Spark作为新一代大数据分布式处理框架,可为海量天体光谱的有效分析和处理,提供一个高效且可靠的并行编程平台。本文充分利用集群系统和Spark编程模型的强大数据处理能力,提出一种基于稀疏子空间的类星体光谱异常特征并行提取与分析方法,其工作由三个模块组成,即类星体光谱特征约减、类星体光谱的稀疏子空间构造和搜索、类星体光谱异常特征提取并行算法设计与分析。类星体光谱特征约减模块,通过属性相关性分析来识别呈现聚类结构的类星体光谱特征线,这些特征线通常会聚集在稠密区域且对类星体光谱异常特征检测毫无意义。光谱特征约减旨在运行异常特征检测算法之前剪枝类星体光谱的冗余特征线,缩小光谱数据检测范围。类星体光谱的稀疏子空间构造和搜索模块,通过设定的稀疏系数阈值来测量类星体光谱的子空间密度,并采用粒子群优化方法作为稀疏子空间的搜索策略,从而快速、高效地获取类星体的异常特征。在第三个模块中,提出了一种MapReduce框架下的类星体光谱异常数据并行检测算法,该算法由并行化数据约减策略、稀疏子空间并行搜索技术两个MapReduce构成,达到适应海量光谱数据的处理目标。最后对检测出的部分类星体异常特征进行了理论分析、测量及人眼证认,充分说明稀疏子空间可为识别特殊、未知类星体候选源,提供有效支持和有力证据。

摘要：宇宙浩瀚无垠,可观测空间尺度之大(亿光年量级)远远超出人类日常经验。该文着重介绍了天文四维剧场软件Mitaka,并利用Mitaka设计了宇宙尺度体验的虚拟现实天文课件。

摘要：圆顶引起望远镜附近的大气湍流,造成望远镜成像质量与观测精度下降,较差的圆顶视宁度浪费了优秀台址的观测条件.圆顶通风是大型望远镜圆顶设计中必不可少的部分,可以有效解决圆顶视宁度问题.为了减小兴隆2.16 m望远镜圆顶视宁度对观测的影响,将圆顶吊装通道改造为通风口,并使用计算流体动力学软件对通风效果进行分析.分析结果表明,将圆顶吊装通道改造为通风口可以提高圆顶内外热平衡速率,使圆顶内空气更稳定,从而降低圆顶视宁度对观测的影响.根据通风效果模拟结果,可对通风策略进行优化设计.圆顶通风的研究可为2.16 m望远镜圆顶通风改造提供参考依据,以提高望远镜成像质量和观测效率.

摘要：丽江2.4 m望远镜在卡塞格林焦点上安装多个观测设备,为了最大限度地提高望远镜的观测效率,需要实现对各终端控制系统的集成控制。原有的多波段测光系统的控制程序不具备集成化的条件,需要对其进行集成化开发以满足要求。借鉴云南暗弱天体光谱成像仪和望远镜的控制系统,在Linux系统下对多波段测光系统的控制系统进行重新开发,设计并完成了3个主要部分:观测控制程序、设备控制程序和设备数据库,成功实现了多波段测光系统、云南暗弱天体光谱成像仪与望远镜统一的控制模式,使其具备与其它设备控制系统集成的能力,满足多终端集成控制的要求。

摘要：空间太阳望远镜的主光学望远镜具有1m口径,在设计上空间分辨率达到0.1″的衍射极限。利用相关跟踪器可以稳定图像输出,使望远镜在长时间曝光下仍能保持高分辨率。国内外开展相关跟踪技术的研究很多,但由于软硬件条件的局限,无法获得高速的相关处理器,使得闭环系统的误差带宽局限于30Hz左右,本文介绍一种基于FPGA的快速相关处理器,使得闭环系统延迟在0.3ms以内,可以实现理论上的100Hz的闭环带宽,满足了空间太阳望远镜的系统需求。

摘要：针对叉车式自动导引车(AGV)的车体结构和工作特点,提出了基于模糊控制的单目视觉和激光雷达导引AGV的运动控制方案。在单目视觉识别目标的基础上,远距离通过YOLOv5算法进行图像识别,导引AGV运动到目标前方的最佳工作位置;近距离采用模糊控制算法控制AGV,通过激光雷达精确限位,对AGV运动轨迹进行纠偏,完成对目标的插取与运送。测试结果表明:采用单目视觉远距离导引、激光雷达近距离纠偏与模糊策略控制相结合的方式可以很好地完成工作要求,所设计的控制系统工作横向距离误差为±3cm,角度误差值为±5°,单次工作成功率大于95%,应用效果良好。

摘要：为了将偏振光谱强度调制(Polarization spectral intensity modulation,PSIM)技术应用于室外目标的偏振遥感测量,在PSIM偏振光谱仪实验室搭台实验基础上,开展了PSIM实验样机一体化集成设计.首先,将由格兰泰勒棱镜和两块高阶石英晶体延迟器构成的调制器按照原理要求集成安装成一个组件,再将该组件安装到光栅光谱仪的光学头部,完成PSIM偏振光谱仪系统的硬件一体化设计.利用交互式数据语言(Interactive data language,IDL)程序设计语言编写程序,将文件读写、数据处理及结果显示等功能集成在统一的用户界面中,实现了PSIM偏振光谱仪系统数据处理算法软件的一体化设计.最后,通过测量解析水平和垂直线偏振光的全Stokes矢量元素谱定性验证了实验样机的测量能力;利用偏振定标系统完成了集成实验样机的偏振定标.实验数据处理结果表明:实验样机能够实现待测光全Stokes矢量元素谱的同步获取;偏振定标盒输出光的全谱段偏振度值,实验样机的测量结果与理论输出结果间的最大误差约为0.003.实现了集成实验样机的设计目标.

摘要：我国正在建设500m口径球面射电望远镜(FAST),为了能够充分发挥自身口径大的优势,确保望远镜在世界上的领先,将自主研发世界一流的超宽带通用型数字后端(CRANE)。在整个CRANE开发中,硬件部分通过与中科院自动化研究所的合作,不仅开发了现场可编程门阵列(FPGA)运算板FDB(FAST Digital Backend),还开发了3 Gbits/s 12 bits的宽带高精度模数转换电路板(ADC)芯片,并用此实现3 GHz带宽的一次性覆盖。此超宽带通用型数字后端同时也包括开发模拟信号前端电路板(AFB)。固件部分,目前研制者计划在FDB上实现百万级通道频谱仪——CRANE项目将优化FFT,研究级联式FFT来实现大点数FFT。一级FFT运算单元的分辨率可能会造成最终频点输出时信号失真,通过在Matlab上进行级联FFT算法仿真,研究了信号失真的情况,并用Matlab模拟还原出真实信号。