LAMOST波长定标和在线数据处理系统的研究

发布时间：2020-07-05 05:04

【摘要】： 大天区面积多目标光纤光谱望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope,LAMOST)是我国最新建成的一种大型光纤光谱天文望远镜。它是目前世界上口径最大并且同时观测目标数最多的光纤光谱望远镜,并促使我国天文学在大规模光学光谱观测中,进而在大视场天文学研究上,居于国际领先地位。 LAMOST拥有一套完整的自动化观测、数据处理和存储的软件系统,以最有效地获得观测数据和取得最大的科学成果,对LAMOST数据处理流程、算法和软件系统的研究都具有极其重要的意义。本文调研了LAMOST的建设背景、观测流程和模型、以及数据处理流程和模型,并对其数据处理中一个重要问题——波长定标问题做了详细的分析,提出了一种使用改进遗传算法的波长定标方法,并进行了相关实验。此外,还参与了在线二维数据处理系统的设计和研发,主要做了以下几方面的工作: 1.在概述LAMOST数据处理的基础上,详细论述了波长定标问题的实质内容,即寻找像素坐标与波长值对应关系的最优化表达式,并介绍了北银极数字巡天计划(The Sloan Digital Sky Survey,SDSS)使用的传统的波长定标方法。 2.介绍了遗传算法的原理、框架、基本遗传算子和特点。在此基础上,针对LAMOST波长定标问题,选择适当的遗传算子构造改进遗传算法,并验证了其全局收敛性。将该改进遗传算法应用于波长定标中,实验证明了其可行性和有效性。 3.设计开发了二维在线数据处理的集总控制子系统,改进了其数据评估子系统,引入了数据库的使用,使得在线系统无论在结构上还是在功能上都日渐趋于完善,并在试观测中表现良好。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH751
【图文】：

短的时间里将光纤按星表位置精确定位，并提供了光纤位置微调的可能。这纤定位技术上突破目前世界上同时定位 640 根光纤的技术。通过这样的构思和设计，LAMOST 解决了大视场的施密特望远镜透射改很难做大，大口径反射望远镜视场较小的问题，使其成为大口径兼备大视场望远镜的世界之最。由于它的 4 米口径，在 1.5 小时曝光时间内以 1 纳米的分辨率可以观测到 20.5 等的暗弱天体的光谱；由于它相应于 5 度视场的 1焦面上可以放置数千根光纤，连接到多台光谱仪上，同时获得 4000 个天体谱，它是世界上光谱获取率最高的望远镜。

第 2 章 LAMOST 观测模型与数据处理光纤光谱在天文观测中的应用已经有超过 20 年的历史了，期间其观测和数据处理方面的研究都在不断地发展和完善。针对自身系统结构、观测流程和数据特征，在借鉴 SDSS 经验和算法的基础上，LAMOST 形成了具有特色的数据处理算法和系统[22-29]。2.1 LAMOST 观测流程和模型从 LAMOST 实际观测流程出发，可以建立 LAMOST 观测的物理模型和数学模型，为 LAMOST 数据模拟奠定理论基础。2.1.1 LAMOST 观测流程LAMOST 的模拟光路如图 2.1 所示：

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本文编号：2742127