点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:国家天文台天籁团队无人机测量射电望远镜波束实验取得成功
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

国家天文台天籁团队无人机测量射电望远镜波束实验取得成功

来源:光明网2021-12-14 17:10

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  射电望远镜的波束方向图反映了望远镜对不同方向的天文信号的响应强度,对校准望远镜数据、产生准确天文图像极为重要,但精确测量射电望远镜的波束颇具挑战性。用无人机进行天线波束方向图测量是近年来出现的一项新技术,国际上有多个团队正在尝试这一技术。国家天文台天籁实验团队与杭州电子科技大学光机电实验室成功联合开展了测量射电望远镜波束无人机测量实验,其首项测量成果已于近日发表。

  传统的天线波束测量方法往往使用热气球、卫星、天文源等。与热气球方法相比,无人机控制方便、机动快速灵活;与卫星方法相比,无人机可在任意选定时间携带所需频率的信号源开展实验,可控性高;与天文源方法相比,人工信号源强度高,可测量到微弱的多级旁瓣。实验过程中,研究团队利用无人机搭载测量设备,在飞行高度300多米的远场条件下对天籁碟形射电望远镜的波束进行了精确测量和分析。结果表明,主瓣的测量结果与传统天文源测量结果一致,且无人机测量波束的方法可以精确地测量到微弱的旁瓣结构,并与电磁仿真吻合度好。

国家天文台天籁团队无人机测量射电望远镜波束实验取得成功

图1. 无人机与天籁碟形望远镜

国家天文台天籁团队无人机测量射电望远镜波束实验取得成功

图2. 左:无人机与实验装置;右:用铜箔包裹的信号源与下方的耦极子天线

  在该系列实验中,研究人员自制了高稳定度宽带信号源和偶极子天线,将其挂载于大疆Matrice 600 Pro无人机底部。通过编程控制,无人机可按预先设计好的飞行路线自主完成起飞、移动、悬停、降落等动作。通过分析无人机记录的GPS信息和天籁数字相关器观测到的信号强度数据,研究人员可测定望远镜波束。数据分析过程中,研究人员还考虑了无人机自身电磁干扰、RTK电磁干扰、无人机偏航误差、极化方向误差等可能影响精确测量的多种因素。研究人员还对比了长时间跨度时测量结果的差异性,发现无人机的测量结果保持了很好的稳定性和一致性,表明该方法的测量结果是高度可信的。

国家天文台天籁团队无人机测量射电望远镜波束实验取得成功

图3. 不同时期、不同飞行高度测量到的望远镜波束呈现很好地一致性

  天籁实验项目是由国家天文台建设与运行的一个中性氢巡天试验项目,站址位于新疆哈密地区巴里坤县大红柳峡乡境内。通过对红移的中性氢进行巡天观测,天籁项目可以利用强度映射方法获取宇宙大尺度结构中的重子声波振荡,进而测量宇宙膨胀历史,确定暗能量状态方程。

  该研究工作是由杭州电子科技大学机械电子工程研究所和国家天文台天籁项目团队共同完成的,主要作者包括杭州电子科技大学张巨勇、刘靖鑫,国家天文台吴锋泉、李吉夏等。该项研究工作得到了国家自然科学基金委天文联合基金、重点基金、中科院前沿科学基金等支持。论文现已发表于《IEEE天线与传播杂志》(IEEE Antennas and Propagation Magazine)。

  论文链接:

  https://ieeexplore.ieee.org/document/9638547。

  文稿编辑:赵宇豪

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 西藏和平解放75周年丨高原逐绿电 西藏大力发展清洁能源

  • “两山”理念与美丽中国|杭州中小微水体治理的硬核实践

独家策划

推荐阅读
记者从农业农村部获悉,截至5月28日17时,各地已收夏粮小麦4897万亩、当日机收面积超过1000万亩,今年全国“三夏”大规模小麦机收全面展开。
2026-05-29 09:11
垦利10-2油田位于渤海南部海域,探明原油地质储量超1亿吨,是渤海湾盆地凹陷带浅层发现的首个亿吨级岩性油田。中国海油天津公司工程技术作业中心相关负责人介绍:“垦利10-2油田钻完井作业面临井型多、层系多、开发方式多等‘三多’难点。
2026-05-29 09:09
早上8时许,四川省南充市高坪区走马镇姜家祠村村民姜萧将孩子送到村委会“农忙托管班”。为解决农忙季小孩看护缺位问题,姜家祠村因地制宜开设季节性公益“农忙托管班”,为村内适龄儿童提供免费集中托管服务。
2026-05-29 09:06
中国卫星导航定位协会近日发布《2026中国北斗时空产业发展白皮书》。所谓“北斗时空产业”,是以北斗卫星导航系统为核心,深度融合遥感地理信息、移动通信等多种技术手段的综合性产业体系。
2026-05-29 09:02
据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十一号和神舟二十三号航天员乘组于28日进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。
2026-05-29 08:52
  人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑着教育形态。放眼全球,AI与教育深度融合已不是“未来时”,而是汹涌澎湃的“现在进行时”。在这场由硅基智慧引发的教育革命面前,世界各国都在“大显身手”,基于各自特有的文化背景、教育传统与国家发展战略定位,在“AI+教育”的实施路径上展现出“百花齐放”之势。
2026-05-28 02:10
  当前,我国科普阅读需求呈现出高意愿、高黏性、高集中度的特点。调研显示,成人科普图书核心读者以36岁以上成熟群体为主,占比达82%,女性读者占62%,绝大多数为本科学历以上,企业技术人员、教育科研工作者、都市职场人构成消费主力。超过六成读者每周阅读三次以上,近三分之一年均阅读10本以上,阅读稳定性显著高于其他大众图书。
2026-05-28 02:10
站在河北沧州南皮县乌马营镇徐和杨村的航丰家庭农场地头,放眼望去,成方连片的小麦已泛起嫩黄,一派“小满未满,将熟未熟”的景象。
2026-05-28 02:00
中国社会科学院考古研究所(中国历史研究院考古研究所)27日发布最新成果。2025年9月至今,考古研究所已出版考古报告13部,专著、学术资料、科普读物13部,图录、论文集、数据集8部,中英文顶级、权威期刊上的简报、论文30余篇,并积极建设实验室集刊平台。
2026-05-28 02:00
27日0时16分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-05-28 01:40
在提交毕业论文终稿的最后时刻,辽宁省某高校教育学专业研二学生宋耘(化名)还是选择了求助某“专门降论文AIGC(人工智能生成内容)率”的商家。
2026-05-28 01:40
中国卫星导航定位协会近日发布的《2026中国北斗时空产业发展白皮书》显示,2025年,北斗时空产业总产值达到13323亿元。北斗核心产品持续迭代升级,芯片、模组等基础产品小型化、低功耗、高精度水平不断提升,国内主流手机北斗定位精度持续优化,为产业规模化应用奠定了坚实的技术基础。
2026-05-27 09:36
5月27日0时16分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-05-27 09:26
“十五五”规划纲要提出,投资于物和投资于人紧密结合。
2026-05-27 03:00
大屏幕上的数字快速跳动。十几轮激烈竞逐后,最终定格在212.4万元,成交!这是日前记者在湖北碳排放权交易中心电子竞价大厅看到的一幕。
2026-05-27 03:10
检测AI率,目的是维护学术研究的严肃性公平性,督促学生遵守学术规范、产出原创成果。然而,在现实操作中,一系列困扰学生乃至老师、学校的问题接连显露。
2026-05-27 02:50
位于北京大兴区的长子营湿地公园,草木葱茏,水面澄澈,鸟鸣声清脆悦耳,勾勒出一幅生机盎然的生态画卷。
2026-05-26 09:24
我国虽然核电铀燃料对外依存度高,但钍资源储量丰富,目前探明钍储量位居世界第二。以钍作核燃料不仅符合我国资源禀赋,甚至可能改变未来全球能源格局。
2026-05-26 09:18
我国已累计发布1750项食品安全标准,涉及2万多个指标,覆盖340多种食品类别,持续完善科学严谨、好用管用的食品安全标准体系。
2026-05-26 09:11
入汛以来,全国平均降水量达110.1毫米,较常年同期偏多18.6%。从空间分布来看,我国南北方均出现降水量较常年同期明显偏多区域。
2026-05-26 09:11
加载更多