一、离轴望远镜—新一代地球观测望远镜(上)（论文文献综述）
范阔[1]（2021）在《空间天文巡天望远镜PSF椭率地面检测方法研究》文中认为弱引力透镜效应（Weak Gravitational Lensing,简称WL）是研究暗物质、暗能量和宇宙学尺度上的引力性质探针,是宇宙学家最强有力的工具。它是指来自背景天体的光经过由引力聚集起来的暗物质和普通物质形成的引力场后造成轻微偏折的现象,可以通过对星系椭率的统计进行反演。然而,弱引力透镜效应仅会造成被观测星系椭率的微弱变化,这种变化小于星系自身的内禀椭率,甚至小于望远镜非理想成像而引起的点扩散函数（Point Spread Function,简称PSF）椭率。望远镜PSF椭率,尤其是短时间引入的PSF椭率变化很容易覆盖探测暗物质所需要的星系椭率。为精确测量因弱引力透镜效应引起的星系椭率变化,望远镜应具有优越的光学特性。PSF椭率属于望远镜的一种光学属性,其值取决于许多因素,如光学设计、制造误差、光学装调等。因此,望远镜PSF椭率的实际性能与设计指标可能存在较大差异。为了确定望远镜能够胜任弱引力透镜效应探测,有必要在地面对望远镜PSF椭率进行精密检测。离轴反射式系统具有宽成像视场、高分辨力、高能量利用率、无中心遮拦以及杂散光抑制等明显优势,广泛应用于空间天文领域和对地可见光相机中。尤其在弱引力透镜效应探测中,离轴天文望远镜能够满足暗物质和暗能量探测所需求的PSF形状规则、PSF椭率数值小且变化平滑稳定等特点。因此,离轴反射式望远镜是未来天文巡天的发展趋势,对于暗物质和暗能量等天文学研究具有重要意义。中国国家航天局的中国空间站-巡天空间望远镜（China Space Station Telescope,简称CSST）,采用离轴反射式的光学结构。该望远镜的有效通光口径为2m,焦距为28m,主巡天视场为1.1°×1°。该望远镜要求全视场PSF椭率小于0.15,平均值小于0.05,地面PSF椭率测量误差小于0.01。在进行望远镜成像质量评价时,除光学系统波像差外,还需要以天文成像视场的PSF椭率为评价指标。本课题以空间天文望远镜的巡天观测为背景,围绕我国在研的空间天文望远镜PSF椭率测试精度要求,开展了用于弱引力透镜效应探测的望远镜PSF椭率地面检测方法和关键技术研究,提出了一种基于星点目标成像的望远镜PSF椭率地面检测方法,并建立误差模型,分析各种误差对PSF椭率检测精度影响。在此基础上,对实际检测中相关器件参数性能进行分析,并通过对比PSF椭率检测仿真结果与实验结果,验证了检测方法的可行性。具体来讲,本文主要包含如下内容:1.根据无遮拦离轴望远镜特性,开展了基于采样参数设置的PSF椭率计算精度研究,明确了PSF像面采样密度和光瞳采样密度是影响望远镜PSF椭率计算精度的重要参数。根据PSF椭率计算精度指标,通过单一及多变量参数控制法得到望远镜不同PSF采样参数设置的PSF椭率插值精度以及相对计算精度,完成了满足弱引力透镜效应探测的望远镜PSF椭率计算精度要求指标的最佳参数设置,实现了高精度的PSF椭率计算,并将该设置应用于PSF椭率的相关特性分析,使数值具有可比性和可靠性。2.基于PSF检测理论基础,开展了PSF椭率检测方法研究。根据望远镜PSF椭率测量误差要求,分析了不同检测方法的PSF椭率检测精度。在此基础上,根据点源法测量原理,提出了一种基于星点目标成像的PSF椭率测量方法,并搭建实验仿真光路。分析并比较了PSF检测与PSF椭率检测的区别,得到了不同误差源影响PSF检测和PSF椭率检测精度的定量结果。3.分析了在实验室内采用星点目标成像法检测离轴望远镜PSF椭率时存在的误差源,如探测器噪声、光学平台微振动、滤光片通带宽度、平行光管离焦、平行光管波像差、平行光管中心遮拦等。结合PSF椭率检测方案及误差分配需求,根据误差数学模型,提出抑制部分误差影响的方法和约束部分误差的条件。仿真分析了综合误差对PSF椭率检测精度的影响,根据仿真结果,在星点目标成像的基础上,采用将平行光管和望远镜作为整个待测光学系统的PSF椭率测试方法的验证方案。4.设计和搭建了PSF椭率检测实验平台,验证了PSF椭率检测方法的可行性及其检测精度。提出了采用望远镜次镜多自由度失调的方式获得待测系统不同状态的PSF椭率,以大量充分的检测数据确保PSF椭率检测结果的真实正确性。在此基础上,对PSF椭率检测光路进行仿真分析,并通过实验验证了检测方法的可行性,误差标定、相关算法的准确性,误差模型建立及误差抑制方法等关键技术的正确性。
雍佳伟[2]（2020）在《基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究》文中认为对于高分辨成像系统尤其是大口径地基天文望远镜,外部畸变波前的扰动和光学系统内部的像差是阻碍高分辨成像的主要因素。主要的解决手段有自适应光学技术、事后图像复原技术和混合处理技术（自适应光学校正和事后图像复原结合）,前两种技术在单独使用时对像差的校正能力有限,目前混合处理技术是主流方法。但是,这种“混合”的实质是自适应光学技术和图像处理技术的简单拼接,其波前校正器的控制方法仍沿用最小化波前均方差的传统思路,导致系统的输出—复原图像并不受控制方法的约束。因此,对于混合处理系统来讲,研究一种真正结合两者并以提升复原图像质量为目的的控制方法具有重要意义。本论文以优化成像系统所获图像的质量为方向,对自适应光学技术和图像复原技术结合下的控制方法,以及自适应光学系统新型控制方法展开了研究,并取得了一些创新的结论和成果。1.对传统的混合处理系统（共轭式自适应光学系统+事后图像解卷积）进行了理论分析,得出复原图像的质量与波前校正器和波前探测器的性能密切相关。对变形镜的空间拟合误差进行了Zernike模式分析,得出了其在拟合低阶像差的同时会引入大量高阶衍生像差的特点,而哈特曼波前传感等效为一个低通滤波器,变形镜的校正残差特性会降低其波前复原精度,导致复原图像失真。本文在分析变形镜面形变化规律的基础上,提出了校正度（变形镜控制电压相对于传统方法控制电压的缩放比例）的概念,并基于此建立了优化控制方法,该方法在波前重构精度和整体波前残差RMS值之间寻优到最佳平衡点。理论分析和实验结果表明,该方法可实现复原图像质量的提升。2.考虑到传统的优化式自适应光学系统通常缺乏事后图像复原而导致成像质量无法获得进一步提升,本文在传统的优化式自适应光学系统的基础上,提出了两种结合了图像复原的混合处理系统,并均采用基于随机并行梯度下降（SPGD）法的控制方法。第一种混合处理系统中,自适应光学波前校正部分和图像复原部分相对独立,借助波前探测信息,计算出变形镜控制信号并作为迭代算法的初值,该先验知识可大大加快算法的收敛速度,迭代结束后,再次根据波前探测信息,并结合远场图像进行事后维纳解卷积,得到最终的复原图像。第二种混合处理系统中,图像复原环节被整体放入SPGD算法的迭代回路,算法的性能指标是复原图像的质量函数,其迭代收敛后,复原图像质量也达到最优。理论分析和实验结果表明,相比于传统方法,本文提出的两种方法在不同湍流条件下获得的校正效果均有显着提升,并体现出了优异的鲁棒性。3.某些特定Zernike模式在单位圆的同心孔径圆域内具有相关关系,其中具有较强负相关关系的模式组合在一定系数条件下叠加后,一定的同心孔径内的像差会相互抵消,这称为模式间的共轭性。受此启发,我们对自适应光学系统校正残差中的低阶、高阶两部分像差的相关性进行了分析,结果显示在均方误差值较大的残差波前中,这两部分像差会体现出明显的负相关关系,并在一定组合形式下呈现共轭性。基于该结论,设计了一种控制方法,该方法通过最优化方法确定最佳校正度来实现校正残差中低阶、高阶两部分像差系数的最佳匹配,此时残差波前在一定同心孔径内的像差均方根值会降到极值,实现该孔径范围内成像质量的提升。理论分析和实验结果表明,该方法可改善自适应光学系统在面对复杂像差时的成像能力,有效扩展传统自适应光学系统的适用范围。本文提出的高分辨成像系统的优化控制技术在提升自适应光学系统的光学成像质量或混合处理系统的复原图像质量方面具有应用价值,尤其是对于充分发挥自适应光学技术和图像复原技术相结合后的整体性能,提高最终复原图像的质量具有重要意义。
严俊,张海燕[3]（2020）在《500米口径球面射电望远镜（FAST）主要应用目标概述》文中进行了进一步梳理500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST）已完成建设,调试与试运行以来发现超过100颗新脉冲星,于2020年1月通过国家验收。作为世界最大和最灵敏的单口径射电望远镜,FAST为众多科学发现提供了前所未有的机遇。在国家重大需求方面,FAST具有重要的应用价值。本文对FAST的主要应用目标进行了研讨,包括在深空探测方面,FAST将把我国空间测控能力提升至太阳系外缘;在脉冲星自主导航方面,FAST将大幅提升脉冲星脉冲到达时间的测量精度,建成国际领先的高精度脉冲星计时阵,进行空间飞行器的自主导航;FAST作为非相干散射雷达的接收系统,将提供高分辨率和高效率的地面观测;利用FAST进行高分辨率微波巡视,可以识别微弱的空间信号,为搜寻地外理性生命和国家安全服务。随着FAST的正式运行,它将在推动应用课题研究方面发挥重大作用。
齐千里[4]（2019）在《中国天眼：巡天遥看一千河》文中研究指明中国人要建造自己的天文望远镜,是中国科学院1958年正式提出的。这年,毛泽东写下"坐地日行八万里,巡天遥看一千河"的诗句。这视透苍穹、境界比星空还辽阔的豪迈诗句,毛泽东破例作注,致信早年同学周世钊,指出:"坐地日行八万里……是有数据的。地球直径约一万二千五百公里,以圆周率三点一四一六乘之,得约四万公里,即八万华里。这是地球的自转（即一天时间）里
刘军泉[5]（2019）在《海洋水色水温扫描仪辐射基准漂移规律研究》文中进行了进一步梳理海洋环境的变化对全球海域的生态环境、海洋基础生产力的影响是至关重要的。我国作为一个海洋大国,发展海洋卫星遥感是责无旁贷的。迄今为止我国已发射了三颗太阳同步轨道海洋水色遥感卫星,海洋一号A星（HY-1A）和海洋一号B（HY-1B）星分别于2002年和2007年发射入轨,并于2018年9月成功发射了海洋一号C星（HY-1C）。其中HY-1B在2015年才停止工作,其上搭载的主载荷海洋水色水温扫描仪（COCTS）已累积了将近9年的海洋观测数据。但由于作为水色水温扫描仪的辐射基准的冷空信号受到未知辐射源的干扰,导致所有探测通道对应的辐射基准发生漂移,目标信号远小于预期值,近红外通道在深海区域甚至出现截止的情况。虽然HY-1B水色水温扫描仪的遥感数据存在冷空辐射受到污染的现象,但以其传回的图像数据可以看出水色水温扫描仪工作状态稳定,图像清晰。所以根据其下传的图像数据和冷空数据,探索影响辐射基准漂移的主要问题及其变化规律,建立正确的数理模型对其数据进行有效恢复是一项非常有意义而且很迫切的工作。本文将针对这一问题的解决展开以下几个方面的工作研究:1.对国内外相关太阳同步轨道的相关光学遥感仪器可能存在的类似问题进行了的调研,发现在轨辐射基准漂移是很普遍的现象。在明确基准漂移规律后最终都获得了较好的恢复。2.针对水色水温扫描仪结构以及箝位电路的工作原理进行分析,在对与箝位位置非常接近的冷空信号自身变化规律进行分析之后,发现可见光/近红外8个通道的10个冷空码值,从第1个到第10个依次变大,并且每个通道同一轨的不同扫描行的10个冷空码值都具有极好的相关性。3.针对水色水温仪飞行轨道、地球目标反射（季节、太阳高度角等）外界因素与冷空信号大小变化的关联性进行了详细的分析,确定了基准漂移的外在影响因素。本文通过对HY-1B/COCTS的历史数据进行处理,分析了卫星星下点的太阳高度角、季节以及所覆盖的地物目标反射能力与冷空信号变化之间的关联性,确定了COCTS的辐射基准的漂移规律和主要影响因素,为HY-1B/COCTS历史数据再利用和辐射基准漂移恢复模型的建立提供技术基础。
沈叶华[6]（2019）在《快啦,揭秘太空就在2021》文中认为138亿年前的宇宙大爆炸发生后,又过了几百万年,宇宙仍处在一片漆黑中,没有一点儿星光,没有一丝生气。那么又过了多少个百万年才出现半点星光,划破冗长沉闷的黑暗?这开天辟地的星光由什么元素结合而孕育出来?星系又是如何诞生的?这些问题难倒了一代又一代的科学家。但是现在,能观测到星星、星系的起源的望远镜已造成,并将于2021年发射进入太空,它就是詹姆斯·韦伯太空望远镜（简称韦伯望远镜）。韦伯望远镜是新一代的哈勃望
王正明[7]（2019）在《基于统计的日面亮度模型及其应用研究》文中指出高质量的图像输出是天文研究的重要内容,在明安图频谱射电日像仪（MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER）成图过程中,由于太阳圆盘偏离视场中心导致最终成图质量不高、脏图洁化过程中没有使用原始脏图中的统计信息而造成了大量迭代的时间开销以及没有对异常数据剔除后进行检验,导致数据处理系统不够完善。本文重点研究了一种基于统计的日面亮度模型,更加高效地计算出MUSER原始脏图中太阳圆盘和天空背景的可能亮度值,并将这两个值及该模型应用到后续的处理过程中,发挥了一定的应用价值。主要研究成果如下:（1）分析国内外对太阳圆盘和天空背景亮度的研究现状,结合目前图像分割、数据拟合、异常判定与剔除的方法,重点研究了一种基于统计的日面亮度模型,通过仿真测试与MUSER观测数据测试,证明该模型能够有效实现多高斯拟合,并能够从MUSER原始脏图中分析出太阳圆盘和天空背景的可能亮度值,相比传统GMM,此模型具有更加稳定的性能。（2）研究MUSER原始脏图中太阳圆盘偏离视场中心的原因,研究太阳圆盘改正的方法,以太阳圆盘的可能亮度值作为洁化的阈值,通过相关系数计算,有效计算出空间频率域的偏移量,进而提高成图质量。（3）研究MUSER洁化过程中CLEAN算法的处理流程及洁化效果,以天空背景的可能亮度值作为CLEAN算法的阈值,达到预期洁化目的的同时,加快洁化速度,节省迭代时间。（4）研究MUSER失真数据标记与剔除现状,分析当有失真数据时,日面亮度模型的变化规律,并以此反向推断可见度数据是否存在失真数据。以MUSER 2014年试观测以来的数据对以上研究内容进行测试,结果表明,基于统计的日面亮度模型,能够实现多高斯的稳定拟合,分析出MUSER原始脏图中的太阳圆盘和天空背景的可能亮度值以后,能够在不同处理的洁化中提供阈值参考,该模型也能在异常数据剔除的检验中发挥重要作用。
方成,顾伯忠,袁祥岩,丁明德,陈鹏飞,戴子高,李向东,施勇,谢基伟,白金明,屈中权,郝奇,郭洋,程鑫,李臻[8]（2019）在《2.5 m大视场高分辨率望远镜》文中指出为了显着提升我国太阳物理研究水平、满足国家对空间天气监测和预报的重大战略需求,同时兼顾夜间时域天文学观测的需要,我们建议研制一架2.5 m大视场高分辨率望远镜（WeHiT）.它将是世界上首架既做白天高分辨率太阳观测又做夜间大视场巡天观测、具有重大创新设计的特殊望远镜.它的科学目标覆盖了太阳物理、时域天文学、星系物理和太阳系外行星物理等天文领域的前沿热门课题,可为我国、特别是高校的天文学家提供一流的观测资料.特别是,作为全世界最大的轴对称太阳望远镜,具有比所有大型太阳望远镜更大的视场,可提供前所未有的太阳活动区高分辨率资料,在太阳活动区和太阳爆发现象（特别是耀斑和日冕物质抛射）的研究中有望取得突破性成果,并为我国空间天气学研究提供宝贵资料;作为中国时区的大口径、大视场望远镜,对于持续严密监控超新星、伽玛暴和大质量双黑洞等时变天文现象十分重要,将填补国际上的空白,提供在中国时区的第一手观测资料;同时在窄波段星系巡天、临近星系研究及系外行星搜索等许多领域提供宝贵的高质量资料.
李腾飞[9]（2018）在《基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量》文中指出随着非球面光学元件的广泛应用和深入研究,高精度非球面的加工和检测技术成为光学领域关注的重点,而高精度的检测技术又是加工合格光学元件的保障。非球面检测技术要求完成面形误差和面型参数误差的高精度测量。其中,面型参数包括顶点曲率半径和二次曲面常数,其误差对非球面的整体轮廓影响较大,进而影响非球面的焦距、分类等基本性质。目前,非球面面型参数误差的测量一般是通过轮廓仪、光线追迹和零位补偿干涉法等仪器和方法实现的,而通过部分补偿干涉法进行参数误差测量的相关研究却并不成熟,因此,论文重点研究基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量问题。论文提出了基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量方法,可以很好的满足非球面面型参数误差测量的要求——较高的精度、较大的动态范围和一定的通用性。主要研究内容如下。1.对现有的非球面面型参数测量相关文献进行调研,指出基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量存在三个关键问题:（1）部分补偿干涉法的系统建模问题;（2）基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量问题;（3）误差的耦合问题。2.针对现有部分补偿干涉系统缺乏理论模型的问题,提出部分补偿干涉系统最佳补偿位置数学模型,从数学的角度确定部分补偿器、待测非球面及其最接近比较球面之间的几何关系,实现不同待测非球面和部分补偿器相对位置的快速匹配。3.提出非球面面型参数误差测量的基本方法,基于参数误差与最佳补偿位置的关系,构建表征非球面参数误差特点的核心公式,进行参数误差的测量,其计算过程简单,测量通用性高,适用于高次非球面参数误差的测量。4.针对误差的耦合问题,提出部分补偿干涉系统的位置补偿原理、面形误差影响的消除方法、传递系数影响的消除方法和核心公式的校正方法,并搭建了基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量系统。此外,针对实际部分补偿干涉系统中的精确定位问题,采用菲索精密定位方法确定部分补偿器与被测非球面的初始距离,并提出一种基于可变形镜或空间光调制器的自定位部分补偿干涉测量系统的构想。5.搭建实验系统,对实际非球面进行检测,顶点曲率半径误差的平均测量精度优于0.02%,二次曲面常数误差的平均测量精度优于2.00%,达到了预期效果,并对整个测量系统进行了误差分析。通过本文的工作,完成了基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量方法的研究,证明该方法是一种测量过程简单,测量通用性和测量精度较高的非球面面型参数误差测量方法。
杨哲辉[10]（2017）在《离轴反射望远镜整体旋转扫描机构设计研究》文中进行了进一步梳理随着航天航空技术的进步,卫星遥感展现出大范围、高频度和实时观测的优势。扫描机构是许多高空间光学遥感仪器接受地物光学信息的第一个环节,扫描机构的结构性能的好坏与仪器的成像质量息息相关。本课题所设计的系统采用离轴反射式旋转望远镜整体360o圆周旋转+半角镜的物方扫描,具有视场大,可以实现从可见光至热红外谱段的星上定标,更好地抑制杂散光、降低偏振敏感度和实现实时定标,提高了系统的定量化应用水平。在结构上,整体扫描方式大大消解了“扫描镜”的旋转剪切应力、地面重力,安装误差对面型的扭曲。本文分析系统的光学设计方案,扫描系统各组成部分及其工作原理,并分析研究了机械结构、各部件的选取原则和设计思路,最终确定了望远镜整体旋转扫描系统机械结构总体方案。选取执行电机和传感器,选定反射镜材料和固定方式等系统机械部件的设计。设计了半角镜系统的结构。充分考虑了半角镜自身的动力学特性,比对几种连接方式,对半角镜机构的镜体、轴承、电机作连接方式选择。对望远镜运动机构进行了静平衡和动平衡分析,在MSC.ADAMS软件中建立了镜筒的多体动力学有限元仿真模型,得出了镜筒的量分布情况和连续扫描工况下的轴承受力情况。通过仿真优化设计将轴承受力达到最小。最后对望远镜系统和半角镜系统进行了基于ANSYS的仿真分析,在仿真实验中获得了其x,y,z方向上的一阶和二阶固有频率。根据Ansys的分析结果分析薄弱位置,对望远镜镜筒进行相应的添加肋板和辅助支撑进行加固,最终达到了设计要求。总之,本课题把有限元的技术与光机结构设计结合,应用在工程分析中建立了望远镜扫描机构的动力学虚拟样机模型、扫描系统有限元模型。总结出工程中利用有限元分析的常用手段与通用流程,故而本课题的研究内容具有一定的工程意义和使用价值。
二、离轴望远镜—新一代地球观测望远镜(上)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离轴望远镜—新一代地球观测望远镜(上)（论文提纲范文）
（1）空间天文巡天望远镜PSF椭率地面检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 引力透镜效应 |
| 1.2.1 弱引力透镜效应 |
| 1.2.2 星系椭率 |
| 1.3 弱引力透镜效应探测 |
| 1.4 用于弱引力透镜效应探测的天文望远镜 |
| 1.4.1 地基天文望远镜 |
| 1.4.2 空间天文望远镜 |
| 1.4.3 CSST在弱引力透镜效应探测中的优势 |
| 1.5 望远镜PSF椭率检测 |
| 1.5.1 国内外研究现状 |
| 1.5.2 望远镜 PSF 椭率检测必要性分析 |
| 1.5.3 PSF椭率检测与星系椭率检测的区别 |
| 1.6 论文的主要内容和章节安排 |
| 1.6.1 论文的研究内容 |
| 1.6.2 论文的章节安排 |
| 第2章 空间天文巡天望远镜PSF椭率及其计算精度研究 |
| 2.1 PSF椭率 |
| 2.1.1 PSF定义 |
| 2.1.2 PSF椭率定义 |
| 2.2 CSST 的 PSF 及 PSF 椭率特性 |
| 2.2.1 CSST的结构组成 |
| 2.2.2 CSST 的 PSF 及 PSF 椭率特性分析 |
| 2.3 PSF光瞳采样与像面采样的关系 |
| 2.4 PSF椭率计算精度分析 |
| 2.4.1 PSF椭率计算精度评价指标 |
| 2.4.2 PSF采样参数设置对PSF椭率计算精度的影响 |
| 2.4.3 PSF椭率的最佳计算参数设置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于星点目标成像的PSF椭率检测方法研究 |
| 3.1 PSF检测的理论基础 |
| 3.1.1 光学系统成像基本原理 |
| 3.1.2 波像差与PSF检测的关系 |
| 3.1.3 LSF、ESF与 PSF之间的关系 |
| 3.2 PSF检测方法研究 |
| 3.2.1 干涉检测法 |
| 3.2.2 狭缝检测法 |
| 3.2.3 刀口检测法 |
| 3.3 PSF椭率检测方法研究 |
| 3.4 CSST的 PSF椭率检测方法研究 |
| 3.4.1 CSST的 PSF椭率检测误差分配原则 |
| 3.4.2 星点目标成像检测望远镜PSF椭率的光路组成 |
| 3.5 PSF检测与PSF椭率检测的区别 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于星点目标成像的PSF椭率检测方法的误差分析 |
| 4.1 探测器噪声对PSF椭率检测精度的影响 |
| 4.1.1 质心定位技术 |
| 4.1.2 高斯迭代加权质心算法 |
| 4.1.3 仿真结果及分析 |
| 4.2 微振动对PSF椭率检测精度的影响 |
| 4.2.1 微振动的数学模型 |
| 4.2.2 仿真结果及分析 |
| 4.3 滤光片通带宽度对PSF椭率检测精度的影响 |
| 4.4 显微物镜倍率误差对 PSF 检测精度的影响 |
| 4.5 平行光管误差对 PSF 检测精度的影响 |
| 4.5.1 平行光管离焦 |
| 4.5.2 平行光管波像差 |
| 4.5.3 平行光管中心遮拦 |
| 4.6 综合误差对PSF椭率检测精度的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于星点目标成像的PSF椭率检测实验研究 |
| 5.1 实验方案设计 |
| 5.2 实验光路误差标定 |
| 5.2.1 面形误差检测精度标定 |
| 5.2.2 光学平台微振动角度标定 |
| 5.2.3 显微物镜倍率误差标定 |
| 5.2.4 平行光管焦平面标定 |
| 5.3 基于星点目标成像的PSF椭率检测仿真、实验 |
| 5.3.1 仿真结果及分析 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自适应光学技术的发展概况 |
| 1.3 图像复原技术及其在自适应光学的应用概况 |
| 1.3.1 盲解卷积算法 |
| 1.3.2 相位差法 |
| 1.3.3 斑点重建法 |
| 1.3.4 自适应光学和图像事后复原技术结合的混合处理方法 |
| 1.4 课题背景、研究意义与主要研究内容 |
| 1.4.1 课题背景及研究意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 自适应光学基础及传统波前控制方法 |
| 2.1 自适应光学基础 |
| 2.1.1 自适应光学系统基本原理 |
| 2.1.2 波前像差的描述 |
| 2.1.3 波前传感器 |
| 2.1.4 波前校正器 |
| 2.1.5 波前控制器 |
| 2.1.6 自适应光学系统校正性能评价 |
| 2.2 传统自适应光学系统波前控制方法 |
| 2.2.1 共轭式自适应光学系统及其控制方法 |
| 2.2.2 优化式自适应光学系统及其控制方法 |
| 2.3 61单元自适应光学系统模型 |
| 2.3.1 变形镜模型 |
| 2.3.2 哈特曼波前传感器模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 一种结合共轭式自适应光学和图像复原的混合处理系统控制方法 |
| 3.1 结合AO技术和事后图像复原的传统混合处理方法及其存在的缺陷 |
| 3.1.1 基于自适应光学的望远镜成像模型 |
| 3.1.2 基于波前探测和维纳解卷积的事后图像复原技术 |
| 3.1.3 系统分析 |
| 3.2 结合AO技术和图像复原的混合处理系统控制方法 |
| 3.3 仿真与分析 |
| 3.3.1 仿真参数设置 |
| 3.3.2 控制方法的仿真与分析 |
| 3.4 基于黄金分割法的优化算法设计 |
| 3.4.1 算法设计 |
| 3.4.2 检验及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于优化式自适应光学和图像复原的混合处理系统及其迭代控制方法 |
| 4.1 两种混合处理系统及其迭代控制算法的提出 |
| 4.1.1 混合处理系统Ⅰ及其控制算法实现步骤 |
| 4.1.2 混合处理系统Ⅱ及其控制算法实现步骤 |
| 4.1.3 性能指标 |
| 4.2 两种混合处理方法的仿真与分析 |
| 4.2.1 仿真参数设置及静态波前畸变生成 |
| 4.2.2 混合处理方法Ⅰ的仿真和讨论 |
| 4.2.3 混合处理方法Ⅱ的仿真和讨论 |
| 4.3 两种混合处理方法和目前主流控制方法的比较 |
| 4.3.1 生成基于湍流统计模型的静态波前 |
| 4.3.2 点目标下的静态波前畸变校正对比 |
| 4.3.3 扩展目标下的静态波前畸变校正对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法 |
| 5.1 Zernike模式共轭组合模型的基本概念 |
| 5.1.1 Zernike模式的相关性 |
| 5.1.2 Zernike模式共轭组合模型 |
| 5.1.3 Zernike模式共轭组合对光学成像质量的影响 |
| 5.2 共轭像差组合在变形镜校正残差中的存在性分析 |
| 5.2.1 理论分析 |
| 5.2.2 仿真验证 |
| 5.3 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法 |
| 5.4 控制方法的仿真与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于127单元变形镜的实验验证 |
| 6.1 实验系统 |
| 6.2 一种结合共轭式自适应光学和图像复原的混合处理系统控制方法实验验证 |
| 6.2.1 实验步骤 |
| 6.2.2 实验结果 |
| 6.3 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法实验验证 |
| 6.3.1 实验步骤 |
| 6.3.2 实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究内容 |
| 7.2 论文的创新工作 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）中国天眼：巡天遥看一千河（论文提纲范文）
| 中国天眼——镌刻在世界天文史上的新高度 |
| 纵目星空——视通万里的探索之路 |
| 更上层楼——实现对银河系的“星口普查” |
| 星河璀璨——映射出几代天文人的接续奋斗 |
（5）海洋水色水温扫描仪辐射基准漂移规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外海洋水色遥感器发展现状 |
| 1.2.2 国内海洋水色遥感器发展现状 |
| 1.2.3 遥感卫星数据定量化应用的发展 |
| 1.3 文章主要内容和章节安排 |
| 第2章 HY-1B/COCTS的辐射定标 |
| 2.1 HY-1B/COCTS简介 |
| 2.1.1 HY-1B/COCTS的主要性能指标和轨道参数 |
| 2.1.2 COCTS的设计方案 |
| 2.2 HY-1B/COCTS的辐射定标 |
| 2.2.1 HY-1B/COCTS可见/近红外通道辐射定标 |
| 2.2.2 发射前辐射定标 |
| 2.2.2.1 Langley法定标 |
| 2.2.2.2 辐亮度法定标 |
| 2.2.2.3 基于标准探测器的反射比法定标 |
| 2.2.3 在轨辐射定标 |
| 2.2.3.1 星上定标 |
| 2.2.3.2 场地定标 |
| 2.2.3.3 交叉替代定标 |
| 2.3 本章小节 |
| 第3章 HY-1B/COCTS在轨辐射基准漂移 |
| 3.1 HY-1B/COCTS在轨辐射基准的确定 |
| 3.2 HY-1B/COCTS辐射基准漂移对定标精度影响 |
| 3.3 HY-1B/COCTS辐射基准漂移带来的问题 |
| 3.4 辐射基准漂移的规律初探 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 HY-1B/COCTS数据分析及辐射基准漂移机理研究 |
| 4.1 HY-1B/COCTS数据来源 |
| 4.2 冷空信号和轨道之间的关系 |
| 4.3 冷空信号和太阳高度角关系 |
| 4.4 冷空信号和季节关系 |
| 4.5 冷空信号和地面反照物关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于统计的日面亮度模型及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 射电天文与望远镜的发展 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 专有仪器测量 |
| 1.3.2 天文图像分析 |
| 1.4 论文的选题意义 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 MUSER研究现状及解决思路 |
| 2.1 明安图频谱射电日像仪(MUSER) |
| 2.1.1 MUSER简介 |
| 2.1.2 MUSER成图介绍 |
| 2.2 解决思路 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 MUSER日面数据处理分析 |
| 3.1 图像分割与统计直方图 |
| 3.2 多高斯拟合方法研究 |
| 3.3 异常判定与剔除 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于统计的日面亮度模型实现 |
| 4.1 MUSER数据准备 |
| 4.2 基于统计的日面亮度模型建立 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 统计的实现 |
| 4.2.3 最小二乘高斯拟合的实现 |
| 4.2.4 参数选择 |
| 4.3 日面亮度模型与GMM对比测试 |
| 4.3.1 仿真测试 |
| 4.3.2 MUSER观测数据测试 |
| 4.3.3 结论 |
| 4.4 模型的优势与不足 |
| 4.4.1 模型的优势 |
| 4.4.2 模型的不足 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 日面亮度模型的应用研究 |
| 5.1 日面位置的校准研究 |
| 5.1.1 日面位置偏离成因 |
| 5.1.2 日面位置校准算法设计 |
| 5.1.3 日面位置校准测试 |
| 5.2 洁化算法中的阈值研究 |
| 5.2.1 CLEAN算法的处理流程 |
| 5.2.2 CLEAN算法的阈值研究 |
| 5.3 日面亮度模型变化规律研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后期工作与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A(攻读学位期间学术成果) |
（8）2.5 m大视场高分辨率望远镜（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 拟解决的重要科学问题 |
| 2.1 太阳物理的重大科学问题 |
| 2.2 时域天文学研究的重大科学问题 |
| 3 国内外同类观测设备的研究现状和发展趋势 |
| 3.1 太阳观测设备的现状和发展趋势 |
| 3.2 时域天文学及恒星和星系观测设备的现状和发展趋势 |
| 3.2.1 超新星研究 |
| 3.2.2 伽玛暴研究 |
| 3.2.3 星系研究 |
| 3.3 系外行星探测的现状和发展趋势 |
| 4 设计方案和主要技术指标 |
| 4.1 设计思想和主要技术指标 |
| 4.2 技术方案和初步设计 |
| 4.2.1 太阳观测及夜天文小视场光路 |
| 4.2.2 大视场巡天光路 |
| 4.2.3 望远镜结构系统设计方案 |
| 4.2.4 望远镜控制系统设计方案 |
| 4.2.5 焦面仪器系统设计方案 |
| 5 讨论和结论 |
（9）基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 非球面的应用 |
| 1.1.2 非球面的加工误差及检测必要性 |
| 1.2 非球面面型参数测量的研究现状 |
| 1.2.1 非干涉测量技术现状 |
| 1.2.2 干涉测量技术现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 关键问题分析 |
| 1.3.1 部分补偿干涉法的系统建模问题 |
| 1.3.2 基于部分补偿干涉的非球面参数误差测量问题 |
| 1.3.3 误差的耦合问题 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 最佳补偿位置理论模型 |
| 2.1 非球面基本性质 |
| 2.1.1 非球面的参数及分类 |
| 2.1.2 非球面的法线像差 |
| 2.2 改进的斜率非球面度定义 |
| 2.2.1 现有非球面度 |
| 2.2.2 改进的斜率非球面度 |
| 2.2.3 斜率非球面度的分布特征 |
| 2.2.4 斜率非球面度在部分补偿干涉系统中的应用 |
| 2.3 部分补偿干涉系统的最佳补偿位置理论模型 |
| 2.3.1 部分补偿干涉系统的像差分析 |
| 2.3.2 最佳补偿位置的定义 |
| 2.3.3 最佳补偿位置系统建模 |
| 2.3.4 部分补偿干涉系统的最佳补偿距离 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于最佳补偿位置的非球面参数误差测量理论研究 |
| 3.1 非球面面型参数误差与最佳补偿位置的关系 |
| 3.2 非球面参数误差测量原理 |
| 3.2.1 面型参数误差对非球面形状的影响 |
| 3.2.2 核心公式构建 |
| 3.2.3 基本测量方法 |
| 3.3 传递系数影响的消除 |
| 3.4 仿真与分析 |
| 3.4.1 二次曲面参数误差测量仿真 |
| 3.4.2 高次非球面参数误差测量仿真 |
| 3.4.3 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非球面参数误差测量关键技术及系统设计 |
| 4.1 消除面形误差的影响 |
| 4.2 核心公式的误差分析 |
| 4.2.1 核心公式的误差 |
| 4.2.2 OP原理误差 |
| 4.2.3 VO原理误差 |
| 4.3 非球面参数误差测量系统设计 |
| 4.4 部分补偿干涉系统的位置补偿原理 |
| 4.5 非球面参数误差测量流程 |
| 4.6 系统仿真与分析 |
| 4.6.1 仿真实验验证 |
| 4.6.2 测量精度分析 |
| 4.6.3 可行性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 非球面参数误差测量系统实验及误差分析 |
| 5.1 测量系统中的精确定位 |
| 5.1.1 精确定位原理 |
| 5.1.2 定位系统设计 |
| 5.1.3 设计结果与实验结果 |
| 5.1.4 自定位部分补偿干涉测量系统的构想 |
| 5.2 非球面参数误差测量系统实验与结果分析 |
| 5.2.1 实验系统搭建 |
| 5.2.2 系统校准 |
| 5.2.3 实验结果与分析 |
| 5.3 非球面参数误差测量系统的误差分析 |
| 5.3.1 最佳补偿位置变化ΔVP的测量误差 |
| 5.3.2 S4分量系数ΔD4的测量误差 |
| 5.3.3 提高测量精度的方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 1.论文主要的研究工作 |
| 2.创新点说明 |
| 3.进一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）离轴反射望远镜整体旋转扫描机构设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外卫星扫描系统发展状况 |
| 1.2.1 国内外卫星扫描系统概述 |
| 1.2.2 小结 |
| 1.3 研究目标和研究内容 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 1.5 小结 |
| 2 总体设计方案研究 |
| 2.1 望远镜旋转扫描系统工作原理 |
| 2.2 光学设计 |
| 2.2.1 光学方案比较 |
| 2.2.2 光学设计 |
| 2.2.3 光学设计对结构要求 |
| 2.3 半角镜消像旋方案 |
| 2.4 扫描系统总体结构 |
| 2.5 扫描系统的力学环境 |
| 2.6 扫描系统的转速确定及相关参数要求 |
| 2.7 扫描结构的设计注意要点 |
| 2.7.1 扫描系统的结构特点 |
| 2.7.2 扫描系统电机和传感器的选择 |
| 2.7.3 设计与分析的流程 |
| 2.8 小结 |
| 3 光学系统结构组件的设计 |
| 3.1 反射镜组件设计 |
| 3.1.1 空间光机结构常用材料概述 |
| 3.1.2 反射镜最小厚度 |
| 3.1.3 主反射镜支撑与连接方式 |
| 3.1.4 支撑结构和材料 |
| 3.1.5 主反射镜轻量化 |
| 3.2 望远镜镜筒的设计 |
| 3.2.1 镜筒材料的选择 |
| 3.2.2 轻量化设计思路 |
| 3.2.3 镜筒肋板 |
| 3.3 半角镜机构设计 |
| 3.3.1 半角镜的材料选择 |
| 3.3.2 半角镜的连接方式 |
| 3.3.3 半角镜系统设计结果 |
| 3.4 小结 |
| 4 望远镜运动机构设计 |
| 4.1 轴承的润滑 |
| 4.1.1 空间润滑的特点 |
| 4.1.2 润滑分类 |
| 4.1.3 润滑小结 |
| 4.2 密封 |
| 4.2.1 挥发泄漏 |
| 4.2.2 爬移泄漏 |
| 4.3 电机 |
| 4.3.1 电机的类型 |
| 4.3.2 参数计算 |
| 4.4 传感器 |
| 4.4.1 传感器的类型 |
| 4.4.2 传感器的选型 |
| 4.5 强度计算与校核 |
| 4.5.1 轴的强度计算 |
| 4.5.2 轴和轴承的疲劳强度计算 |
| 4.5.3 轴承支撑和预紧 |
| 4.6 装配与静态误差分析 |
| 4.7 小结 |
| 5 静平衡和动平衡分析 |
| 5.1 静平衡和动平衡原理概述 |
| 5.1.1 结构的静平衡和动平衡 |
| 5.1.2 静平衡和动平衡原理 |
| 5.2 静平衡设计 |
| 5.3 动平衡设计 |
| 5.3.1 虚拟样机技术和设计理论 |
| 5.3.2 模型的建立和望远镜镜筒的仿真优化 |
| 5.3.3 优化设计 |
| 5.4 小结 |
| 6 机构力学仿真分析 |
| 6.1 有限元分析的理论基础 |
| 6.2 仿真分析的试验条件和技术要求 |
| 6.2.1 试验条件 |
| 6.2.2 空间力学环境的技术要求 |
| 6.2.3 输出设置 |
| 6.3 望远镜镜筒的仿真分析 |
| 6.3.1 模态分析 |
| 6.3.2 分析及改进措施 |
| 6.3.3 正弦振动和随机振动分析 |
| 6.3.4 后续处理及最终结果 |
| 6.4 半角镜系统的仿真分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、离轴望远镜—新一代地球观测望远镜(上)（论文参考文献）
- [1]空间天文巡天望远镜PSF椭率地面检测方法研究[D]. 范阔. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021
- [2]基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究[D]. 雍佳伟. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [3]500米口径球面射电望远镜（FAST）主要应用目标概述[J]. 严俊,张海燕. 深空探测学报, 2020(02)
- [4]中国天眼：巡天遥看一千河[J]. 齐千里. 党史文汇, 2019(09)
- [5]海洋水色水温扫描仪辐射基准漂移规律研究[D]. 刘军泉. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2019(03)
- [6]快啦,揭秘太空就在2021[J]. 沈叶华. 第二课堂（B）, 2019(06)
- [7]基于统计的日面亮度模型及其应用研究[D]. 王正明. 昆明理工大学, 2019(04)
- [8]2.5 m大视场高分辨率望远镜[J]. 方成,顾伯忠,袁祥岩,丁明德,陈鹏飞,戴子高,李向东,施勇,谢基伟,白金明,屈中权,郝奇,郭洋,程鑫,李臻. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2019(05)
- [9]基于最接近比较球面的部分补偿干涉法非球面参数误差测量[D]. 李腾飞. 北京理工大学, 2018(06)
- [10]离轴反射望远镜整体旋转扫描机构设计研究[D]. 杨哲辉. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2017(03)