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

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多