面向21CMA的分布式存储运维管理系统设计与实现

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作者 杨嘉宁 韩军 崔辰州 《中国科学院大学学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期136-143,共8页

21 cm阵列望远镜(21CMA)是我国在平方公里阵列(SKA)低频波段的先导设备,为使其具备脉冲星观测能力,SKA专项启动了21CMA的升级计划。为解决升级后海量观测数据的接收与存储问题,项目设计并引入了基于高级精简指令集计算机(ARM)的分布式... 21 cm阵列望远镜(21CMA)是我国在平方公里阵列(SKA)低频波段的先导设备,为使其具备脉冲星观测能力,SKA专项启动了21CMA的升级计划。为解决升级后海量观测数据的接收与存储问题,项目设计并引入了基于高级精简指令集计算机(ARM)的分布式文件系统,但现有系统在便捷性和标准化上还存在不足。为此,针对21CMA存储设备定制了部署模块、故障恢复模块和系统监控界面,并对系统进行全面测试。测试内容涵盖部署时间、故障恢复时间以及监控系统数据库的稳定性。测试结果表明,本系统不仅解决了21CMA存储设备的运维管理问题,还提高了其可靠性和效率,满足21CMA多集群监控的需求。 展开更多

关键词 运维管理 监控可视化 分布式存储 21cm低频射电阵列

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国外星载激光雷达研究进展 被引量：18

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作者 郭商勇 胡雄 +2 位作者 闫召爱 程永强 郭文杰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期772-778,共7页

星载激光雷达可以获取全球的高精度地球探测数据,在对地观测中起到越来越重要的作用。介绍了美国和欧洲星载激光雷达的发展历程。从探测原理、探测系统和探测结果等方面分别对地球激光测高系统星载激光雷达、正交偏振云-气溶胶星载激光... 星载激光雷达可以获取全球的高精度地球探测数据,在对地观测中起到越来越重要的作用。介绍了美国和欧洲星载激光雷达的发展历程。从探测原理、探测系统和探测结果等方面分别对地球激光测高系统星载激光雷达、正交偏振云-气溶胶星载激光雷达以及大气激光多普勒测风星载激光雷达进行了详细介绍。并对3台星载激光雷达的接收望远镜的结构和材料进行了分析。可以为我国星载激光雷达的研究提供参考。 展开更多

关键词 激光光学 星载激光雷达 遥测 大气探测

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稀疏采样傅里叶望远镜成像 被引量：25

3

作者 刘欣悦 董磊 王建立 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期521-527,共7页

为了实现傅里叶望远镜快速成像,提出了一种稀疏采样图像重构方法,并对利用稀疏傅里叶样本精确重构目标图像的问题进行了研究。首先,基于压缩感知理论,并考虑目标图像在变换域的稀疏性或可压缩性,建立稀疏采样图像重构问题的优化模型。然... 为了实现傅里叶望远镜快速成像,提出了一种稀疏采样图像重构方法,并对利用稀疏傅里叶样本精确重构目标图像的问题进行了研究。首先,基于压缩感知理论,并考虑目标图像在变换域的稀疏性或可压缩性,建立稀疏采样图像重构问题的优化模型。然后,构造适当的随机稀疏采样模板,对目标图像的傅里叶分量进行采样测量。最后,利用随机稀疏测量样本,通过非线性优化精确重构目标图像。实验结果显示,对实际的卫星图像,利用20%～30%随机测量样本非线性重构图像与利用全部测量样本直接重构图像的均方误差仅为4%～6%,表明利用随机稀疏傅里叶样本能够实现精确的图像重构,而且大大减少了测量样本的数量,从而有效降低了实现快速成像对傅里叶望远镜系统的成本和复杂性要求。 展开更多

关键词 傅里叶望远镜 稀疏采样 压缩感知 非线性优化

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天文数据检索与发布综述 被引量：9

4

作者 张海龙 冶鑫晨 +18 位作者 李慧娟 王杰 王万琼 托乎提努尔 聂俊 崔辰州 刘梁 谌俊毅 陈肖 薛岩松 何勃亮 李长华 赵青 肖健 樊东卫 曹子皇 李珊珊 米琳莹 杨哲睿 《天文研究与技术》 CSCD 2017年第2期212-228,共17页

海量观测数据及次生数据的高效存储与检索,天文大数据的快速及时处理,加速天文学研究的科学产出等问题,已成为天文观测和天文研究迫切需要解决的难题。以信息技术为支撑的天文大数据的高效分析和处理,帮助天文学家重新审视和了解宇宙。... 海量观测数据及次生数据的高效存储与检索,天文大数据的快速及时处理,加速天文学研究的科学产出等问题,已成为天文观测和天文研究迫切需要解决的难题。以信息技术为支撑的天文大数据的高效分析和处理,帮助天文学家重新审视和了解宇宙。虚拟天文台的出现为全球范围内研究资源的无缝透明连接提供了协议、标准,以协议为基础规范了天文数据的发布与检索方式。以国内外现有的观测设备为基础,综述目前主流天文机构的数据发布与检索相关情况。 展开更多

关键词 观测数据 数据中心 虚拟天文台 数据归档 数据发布

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基于立体方向图和十字跟踪扫描法校准天线指向 被引量：3

5

作者 耿立红 刘东浩 +4 位作者 陈志军 王威 颜毅华 刘飞 苏仓 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期159-164,共6页

针对明安图射电频谱日像仪(Mingantu spectral radioheliograph, MUSER)天线高指向精度动态跟踪要求,同时为降低非理想因素对复杂系统天线指向测量影响,提出校准天线指向的组合方法.先用网格法测量天线的双圆极化多频率通道立体方向图... 针对明安图射电频谱日像仪(Mingantu spectral radioheliograph, MUSER)天线高指向精度动态跟踪要求,同时为降低非理想因素对复杂系统天线指向测量影响,提出校准天线指向的组合方法.先用网格法测量天线的双圆极化多频率通道立体方向图定性评估系统测量链路状态,后对太阳运行轨道进行十字跟踪扫描测量天线指向偏差,再用最小二乘法拟合获得天线指向模型的8个参数.国家天文台明安图观测基地的2台20 m地平式天线将在MUSER系统观测和校准中起重要作用.对20 m天线跟踪指向进行了校准,指向偏差均方根从12'改善到4.4',验证了方法的可行性,为类似复杂系统的相关工作提供了借鉴和参考. 展开更多

关键词 校准 天线指向 立体方向图 十字跟踪扫描 射电日像仪

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K波段常温接收机噪声注入定标方法分析研究 被引量：3

6

作者 王凯 闫浩 +6 位作者 段雪峰 马军 陈卯蒸 王洋 曹亮 陈晨雨 李鹏 《天文研究与技术》 CSCD 2020年第4期439-445,共7页

噪声注入定标方法作为厘米波段一种常规强度校准方式被广泛应用。通过组建K波段常温接收机及其定标平台,在室内20℃下使用传统冷热负载法标定接收机噪声温度及噪声源温度,之后在室外-7℃使用同样的方法再次标定上述参数,并利用室内标定... 噪声注入定标方法作为厘米波段一种常规强度校准方式被广泛应用。通过组建K波段常温接收机及其定标平台,在室内20℃下使用传统冷热负载法标定接收机噪声温度及噪声源温度,之后在室外-7℃使用同样的方法再次标定上述参数,并利用室内标定的噪声源进一步标定室外环境中接收机的噪声温度。测试结果表明,在环境温度变化约27℃时,接收机噪声温度定标差异约为50.5%,标准噪声源定标差异约为41%。由此得知,如果将噪声注入法应用于常温接收机定标中,首先需考虑对接收机进行恒温处理,另外可采取对注入的标准噪声源进行温度补偿,使其可以更加精确地应用于二次定标。 展开更多

关键词 定标 接收机 噪声温度 冷热负载法 噪声注入

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太阳系人造天体VLBI观测 被引量：9

7

作者 平劲松 钱志瀚 《天文学进展》 CSCD 北大核心 1997年第1期3-12,共10页

简单介绍了VLBI技术用于太阳系人造天体观测的进展状况，并对这一研究方向的天文研究课题作了展望。

关键词 太阳系 人造天体 VLBI观测 航天器

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依巴谷天体测量卫星的阶段成果 被引量：3

8

作者 王叔和 须同祺 +1 位作者 萧耐园 凌兆芬 《天文学进展》 CSCD 北大核心 1994年第2期142-149,共8页

本文综合介绍依巴谷天体测量卫星自1989年11月开始观测以来，由头两年获得的观测资料取得的空间天体测量的阶段性成果，以及空间天体测量结果与地面观测结果相互之间的比较。成功地用于解算天体测量参数的星数已达112444颗。由依巴谷天... 本文综合介绍依巴谷天体测量卫星自1989年11月开始观测以来，由头两年获得的观测资料取得的空间天体测量的阶段性成果，以及空间天体测量结果与地面观测结果相互之间的比较。成功地用于解算天体测量参数的星数已达112444颗。由依巴谷天体测量卫星的头两年观测资料进行归算处理，得到恒星位置、视差和年自行的预期精度分别为3、4和2mas。由此从整体上全面地检验了依巴谷科学计划，包括观测纲要、输入星表、卫星本身及其所有功能和资料归算处理整体流程等方面的性能和正确性。 展开更多

关键词 天体测量卫生 观测数据 精度

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自适应光学人造钠导星对激光能量的要求 被引量：4

9

作者 阎吉祥 俞信 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第6期616-620,共5页

通过理论分析和计算，从聚焦非等晕性和导星对天空覆盖区域两个方面对两类主要的激光导星，即瑞利导星和钠导星的性能进行了比较．表明钠导星明显优于瑞利导星．重点讨论了钢导星激光能量与自适应光学望远镜口径及希望达到的校正精度之... 通过理论分析和计算，从聚焦非等晕性和导星对天空覆盖区域两个方面对两类主要的激光导星，即瑞利导星和钠导星的性能进行了比较．表明钠导星明显优于瑞利导星．重点讨论了钢导星激光能量与自适应光学望远镜口径及希望达到的校正精度之间的关系，所得结果很好地解释了不同文献报道的数据有很大差异的原因． 展开更多

关键词 自适应光学 人造导星 激光能量 激光导星

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新疆天文台Taurus高性能计算系统 被引量：2

10

作者 张海龙 冶鑫晨 +7 位作者 王杰 聂俊 陈龙飞 托乎提努尔 崔辰州 李长华 朱艳 张萌 《天文研究与技术》 CSCD 2018年第3期332-339,共8页

新疆天文台Taurus高性能计算系统由1个登陆节点、16个计算节点、2个I/O节点、100 TB高速存储组成。其中央处理器理论双精浮点计算能力6.758 4 Tflops,通过Linpack测试实际峰值为6.289 Tflops,可提供计算能力为理论值的93.06%;图形处理... 新疆天文台Taurus高性能计算系统由1个登陆节点、16个计算节点、2个I/O节点、100 TB高速存储组成。其中央处理器理论双精浮点计算能力6.758 4 Tflops,通过Linpack测试实际峰值为6.289 Tflops,可提供计算能力为理论值的93.06%;图形处理器理论计算能力18.72 Tflops,实际测试计算峰值为14.882 Tflops,计算效率为理论值的79.5%。系统计算与存储节点均采用56 Gb Infiniband交换互连,通过IOZone测试存储系统,单节点写速度可达460 MB/s,多节点写速度可达800 MB/s。系统已在多相滤波及消干扰图形处理器算法加速、蒙特卡罗模拟等领域得到了应用。 展开更多

关键词 HPC LUSTRE IOZone

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基于线性规划的云南40米射电望远镜短期观测编排方法 被引量：1

11

作者 戴伟 卫冰涛 +2 位作者 郝龙飞 卫守林 梁波 《天文研究与技术》 CSCD 2022年第3期221-226,共6页

望远镜自动化观测编排是望远镜观测控制系统实现自主观测必不可少的组成部分。云南天文台40 m射电望远镜需要对观测目标制定中长期和短期纲要。目前对短期目标的纲要编制,主要依赖观测人员根据经验手动实现,这种方式不仅低效耗时,更有... 望远镜自动化观测编排是望远镜观测控制系统实现自主观测必不可少的组成部分。云南天文台40 m射电望远镜需要对观测目标制定中长期和短期纲要。目前对短期目标的纲要编制,主要依赖观测人员根据经验手动实现,这种方式不仅低效耗时,更有可能导致结果明显偏离最优观测方案,不能充分利用望远镜的观测时间。使用混合整数线性规划模型分析40 m射电望远镜的短期观测目标的问题,定义短期观测目标调度中的限制条件,以最小化望远镜的寻址时间作为目标函数,使用数学优化解决射电望远镜短期观测目标编排问题,并在40 m射电望远镜上进行了测试,测试结果能较好地满足目前短期观测目标编排的需求。 展开更多

关键词 观测编排 线性规划 射电望远镜 自主观测

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一种K波段接收机的研制

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作者 王凯 闫浩 +6 位作者 马军 陈卯蒸 曹亮 宁云炜 段雪峰 李健 项斌斌 《天文研究与技术》 CSCD 2022年第4期317-325,共9页

射电天文是通过接收和处理无线电波研究宇宙天体的一门学科,微波接收机是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25 m射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测的需求,提出一种K波段常温接收机研制方法,... 射电天文是通过接收和处理无线电波研究宇宙天体的一门学科,微波接收机是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25 m射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测的需求,提出一种K波段常温接收机研制方法,该接收机射频工作频率22~24.2 GHz,经混频最终输出3.95~6.15 GHz的中频信号,主要用于在K波段开展强度校准方法实践及大气不透明度测量。最终采用冷热负载法测试K波段常温接收机噪声温度为402.2 K(理论计算为410.6 K),标准噪声源为166.3 K,满足设计需求。结合斩波轮校准机械结构,K波段接收机已经具备开展强度校准及大气不透明度测试功能,相关工作为南山25 m射电望远镜未来Q波段毫米波观测做技术预研。 展开更多

关键词 接收机 射电天文 K波段 强度校准 不透明度

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YTI-A视频时码插入器的研制

13

作者 周吉光 龚元芳 《云南天文台台刊》 CSCD 1997年第4期86-90,共5页

在人造卫星观测的ＣＣＤ图象记录中，为方便图象保存，查阅及图象处理，将图象记录中的相关信息插入记录的图象中是十分重要的。ＹＴＩ－Ａ视频时码插入器正是为此应用而设计。本仪器内有一个可自动与后面板输入秒同步到１μｓ的数字钟... 在人造卫星观测的ＣＣＤ图象记录中，为方便图象保存，查阅及图象处理，将图象记录中的相关信息插入记录的图象中是十分重要的。ＹＴＩ－Ａ视频时码插入器正是为此应用而设计。本仪器内有一个可自动与后面板输入秒同步到１μｓ的数字钟。记录日期包括年月日，时刻记录精度为１０μｓ，望远镜指向（Ａ，ｈ）的记录精度为１″。这些信息全部以二种格式被插入记录的图象中可供图象处理时查阅和快速读出。 展开更多

关键词 视频时码插入器 设计原理 人造卫星 天文望远镜

原文传递

GDJ目视经纬仪光电改装后的观测方法

14

作者 张延安 余月花 《紫金山天文台台刊》 北大核心 1998年第1期71-77,共7页

本文主要介绍GDJ打印经纬仪经光电改装后的系统特点及新的观测方法,并由此而获取的效益。

关键词 经纬仪 光电改装 观测法 目视观测仪

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深度学习在天文学中的应用与改进 被引量：8

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作者 陶一寒 崔辰州 +10 位作者 张彦霞 许允飞 樊东卫 韩叙 韩军 李长华 何勃亮 李珊珊 米琳莹 杨涵溪 杨丝丝 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2020年第2期168-188,共21页

近年来,深度学习和人工智能技术迅猛发展,在多个学科领域得到了广泛关注和应用。天文学研究也不甘落后,涌现出一大批应用深度学习进行数据分析的工作。总结了深度学习在天文中的应用情况和趋势、天文数据类型和机器学习任务、天文中常... 近年来,深度学习和人工智能技术迅猛发展,在多个学科领域得到了广泛关注和应用。天文学研究也不甘落后,涌现出一大批应用深度学习进行数据分析的工作。总结了深度学习在天文中的应用情况和趋势、天文数据类型和机器学习任务、天文中常用的深度学习网络模型和方法,以及深度学习在天文研究中的代表性应用和进展,并探讨和提出了其未来在天文学领域中的应用和改进建议。 展开更多

关键词 天文数据分析处理 深度神经网络 机器学习 虚拟天文台

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阵列天线互耦效应研究 被引量：6

16

作者 段雪峰 王凯 +4 位作者 李健 闫浩 宁云炜 曹亮 马军 《天文研究与技术》 CSCD 2022年第6期606-612,共7页

相控阵馈源(Phased Array Feed, PAF)是将阵列天线放置于射电望远镜焦面场处,用于实现更高增益及更灵活波束调控的接收机技术。与阵列天线一样,相控阵馈源是由多个天线单元以一定方式组合排列而成,工作时阵元之间难免产生电磁耦合。选... 相控阵馈源(Phased Array Feed, PAF)是将阵列天线放置于射电望远镜焦面场处,用于实现更高增益及更灵活波束调控的接收机技术。与阵列天线一样,相控阵馈源是由多个天线单元以一定方式组合排列而成,工作时阵元之间难免产生电磁耦合。选用螺旋天线作为阵列天线单元,工作频率为1.25 GHz,对独立天线进行仿真优化后,该天线-10 dB阻抗带宽仅为70 MHz。依托该天线单元建立5×5矩形排布的螺旋天线阵列模型,分别选取阵元间距为1,0.5,0.25和0.125倍波长(1.25 GHz@0.24 m),验证不同阵元间距下的互耦效应对整个阵列带宽的影响。最终通过对各阵元输入阻抗进行匹配,仿真得到在0.25倍波长间距下,阵列中心阵子的-10 dB阻抗带宽可扩展至550 MHz,而阵列天线的带宽也基本表征了将其用作相控阵馈源的工作带宽。上述工作加深了对阵列天线带宽特性的理解,也为实际应用于射电望远镜系统的相控阵馈源实现更宽的工作带宽提供了可能。 展开更多

关键词 阵列天线 相控阵馈源 阻抗 耦合性 带宽

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基于光电阵列系统的空间碎片精密定轨应用研究 被引量：1

17

作者 丁一高 李振伟 +4 位作者 刘承志 康喆 孙明国 孙建南 陈龙 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期335-348,共14页

光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点,在空间碎片探测领域中具有重要的作用。首先,为了解决空间碎片关联匹配问题,采用TLE数据,配合SGP4/SDP4模型,实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后,... 光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点,在空间碎片探测领域中具有重要的作用。首先,为了解决空间碎片关联匹配问题,采用TLE数据,配合SGP4/SDP4模型,实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后,研究了空间碎片弹道系数计算方法,为基于观测数据定轨结果的空间碎片平均弹道系数的计算奠定基础。最后,基于长春人卫站建设的光电阵列系统,验证其数据精度、定轨精度以及弹道系数计算精度,实验结果表明:空间碎片关联匹配成功率达到91.19%;观测精度可达7:65′′;对拥有高精度激光测距的空间合作目标Sentinel-6A和HY-2C进行基于激光测距数据的精密定轨,并以定轨结果为标准轨道,对光电阵列观测系统所得光学数据进行精密定轨和3 d预报的均方差做精度分析,三维位置精度分别为319.11 m、107.25 m,速度精度分别为0.26 m/s、0.09 m/s;计算所得目标36508弹道系数生成的新两行根数3 d预报均方根误差为746.84 m,比公开数据均方根误差748.68 m减小0.25%,两者精度相近。以上结果说明该系统基本满足常规任务需求。 展开更多

关键词 空间碎片 光电阵 精密定轨 TLE

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基于虚拟相机的天线俯仰轴形变快速高精度测量方法研究 被引量：1

18

作者 于琳琳 许谦 王娜 《天文研究与技术》 CSCD 2022年第3期235-243,共9页

长期的磨损和扭转会使天线俯仰轴结构发生小尺度形变。实现这一形变的快速高精度测量,对于大口径全可动天线指向精度修正和俯仰轴健康监测具有非常重要的价值。搭建了单相机测量系统,建立了一种虚拟相机数学模型,将结构变形转为空间变... 长期的磨损和扭转会使天线俯仰轴结构发生小尺度形变。实现这一形变的快速高精度测量,对于大口径全可动天线指向精度修正和俯仰轴健康监测具有非常重要的价值。搭建了单相机测量系统,建立了一种虚拟相机数学模型,将结构变形转为空间变换进行求解,从而提出了一种俯仰轴形变快速测量方法。实验结果表明,该方法的平移分量综合精度可达0.2825 mm,旋转分量精度最低可达0.2918°,能够实现俯仰轴1 mm尺度变形的快速测量。该方法具有非接触、精度高、速度快等优点,满足大口径、高频段、高精度射电望远镜俯仰轴长期快速测量的需求,也适用于其他大结构的小变形测量。 展开更多

关键词 虚拟相机 大口径射电望远镜 天线俯仰轴 小尺度变形 目标空间变换

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小型光电人卫跟踪仪的摆动叉式ALT-ALT跟踪机架 被引量：1

19

作者 谢强 朱能鸿 《中国科学院上海天文台年刊》 2003年第24期122-130,共9页

人卫跟踪仪一般采用地平式跟踪机架 ,由于这种机架固有的天顶盲区 ,致使观测数据不连续而造成卫星精密定轨的困难。讨论了小型光电人卫跟踪仪的ALT ALT机架原理 ,分析证明采用这种机架形式没有天顶盲区、跟踪速度和加速度较小。同时提... 人卫跟踪仪一般采用地平式跟踪机架 ,由于这种机架固有的天顶盲区 ,致使观测数据不连续而造成卫星精密定轨的困难。讨论了小型光电人卫跟踪仪的ALT ALT机架原理 ,分析证明采用这种机架形式没有天顶盲区、跟踪速度和加速度较小。同时提出了一种新颖的摆动叉式ALT ALT跟踪机架 ,具有全天覆盖无遮挡、体积紧凑小巧等优点 ,其力学性能也十分优良 。 展开更多

关键词 人造卫星跟踪仪 跟踪机架 结构力学 空间目标光电成像跟踪

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四阵元微带天线阵列试制与测试

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作者 段雪峰 闫浩 +5 位作者 王凯 李健 曹亮 裴鑫 马军 刘艳玲 《天文研究与技术》 CSCD 2023年第3期219-226,共8页

将阵列天线放置于射电望远镜焦平面处,结合波束合成网络,可以同时观测一片天区,实现更大的视场覆盖。由于需要对各个阵元的幅度和相位进行调控,阵列天线实际就是一个小型相控阵,因此在做阵列设计时,除了需要结合反射面焦面场分布及望远... 将阵列天线放置于射电望远镜焦平面处,结合波束合成网络,可以同时观测一片天区,实现更大的视场覆盖。由于需要对各个阵元的幅度和相位进行调控,阵列天线实际就是一个小型相控阵,因此在做阵列设计时,除了需要结合反射面焦面场分布及望远镜拟实现的视场以外,阵列自身的性能验证可以参照传统相控阵进行。设计并加工了工作在1.27 GHz的2×2矩形排布的微带贴片天线阵列,阵元间距为0.7倍波长。经实测,各端口S11均在-10 dB以下,4阵元合成后波束增益为12.54 dBi,通过为对应阵元添加理论偏移30°的延时线,实测阵列的波束扫描角度为28.3°。上述实测数据与仿真结果相比虽略有差异,这和阵列加工及馈电端口焊接有关,但相关工作为之后更多阵元的阵列天线设计、研制及测试积累了经验,尤其对性能验证具有较高的指导意义。 展开更多

关键词 接收机 阵列天线 回波损耗 方向图 波束扫描

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