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

  • 河北昌黎:田园民宿经济带动乡村旅游发展

  • 上海老年大学校园开放日活动精彩纷呈

独家策划

推荐阅读
当地时间24日,世界气象组织在日内瓦为中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民颁发第七十届国际气象组织奖,表彰他为天气预报、卫星气象事业以及气象业务服务作出的卓越贡献。
2026-06-26 09:28
来自英国伦敦国王学院与加拿大麦克马斯特大学衍生公司Block Biosciences等机构的科学家,正在研制一类靶向IMPDH2酶的候选药物。团队已设计并合成了数百种靶向IMPDH2的候选药物,正从中层层筛选最优化合物,力争尽快推向临床开发。
2026-06-26 09:26
6月25日,以“弘扬伟大抗疫精神 走好疾控新长征路”为主题的2026年“我和我的疾控故事”宣讲会在中国疾病预防控制中心举办。中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心综合防治与政策室主任单多的故事,要从一双生了冻疮的手讲起。
2026-06-26 09:23
届链博会期间,贸促智库交流活动暨全球供应链报告与指数发布会在京举办。2018—2025年,促进指数、连接指数、创新指数、韧性指数均呈上行态势,表明全球供应链继续朝着更具韧性、更有效率、更富活力的方向发展。
2026-06-26 09:20
需要看到,保护耕地是推进乡村全面振兴、建设宜居宜业和美乡村的重要组成部分,广大农民是保护耕地的重要行动主体。
2026-06-26 09:19
卢宇彤介绍,“灵晟”依托国产高性能CPU、片上高带宽内存、高速互连网络、高吞吐存储、三维浮动正交、全液冷散热等多项核心技术创新打造。如今,面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求,“灵晟”提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台。
2026-06-25 09:36
日内瓦时间6月24日,中国工程院院士许健民从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中郑重接过第70届国际气象组织奖奖章。作为我国气象卫星事业的开拓者、见证者,许健民的身影,也是中国气象人实干创新、勇攀高峰的生动写照。
2026-06-25 09:33
在中国与泰国联合倡议下,世界贸易组织信息技术协定委员会23日举办专题研讨会,围绕信息技术协定支持人工智能就绪及包容性数字化转型展开探讨。
2026-06-25 09:32
如果它们真的是宇宙中的某种全新的事物,将改变我们对宇宙的认知,正如20世纪60年代类星体(星系中心进食的黑洞)的发现彻底革新了星系演化理论一样。”  无论直接坍缩理论是否正确,小红点都可能是超大质量黑洞的前身,后者构成了现代星系的核心。
2026-06-25 09:27
绿电直连之所以能够从概念走向实践,离不开技术进步与产业协同的共同托举。随着市场机制与技术体系不断成熟,绿电直连有望从单点示范走向规模化网络发展,成为产业绿色转型的“新动脉”。
2026-06-25 09:32
事实上,天气预报从来不是一成不变的“标准答案”,而是一门在复杂大气运动中不断逼近天气真相的科学。但我们必须正视:天气预报是一门预测科学,天气系统的复杂性,是全球气象领域共同面临的世界级难题。
2026-06-25 09:28
AI的介入,正在将控制“人造太阳”从一门依赖经验和试错的手艺,提升为一门可计算、可预测、可自主优化的科学。
2026-06-25 09:31
瑞士巴塞尔大学科学家研制出一款多功能纳米递药机器人,由推进模块和有效载荷模块构成,两种模块可重复使用,并能够自行组装。
2026-06-24 09:58
从“双链贯通”升级为“四链融合”,折射出中国推动科技创新与产业创新深度融合的有力步伐。
2026-06-24 09:48
该成果通过改善帕金森患者最难治疗的行走障碍,开启了个性化神经调控新篇章。
2026-06-24 09:47
国家卫生健康委23日印发《营养指导员服务技术指南(试行)》,针对营养指导员提出营养监测与调查、膳食营养状况评价、营养咨询与指导、营养配餐、营养科普教育等五方面工作的技术能力要求。
2026-06-24 09:46
国家粮食和物资储备局23日发布的最新数据显示,随着夏粮陆续收获上市,旺季收购正逐步展开。
2026-06-24 09:44
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
加载更多