Astronomical tent observatories, relics of a bygone era
在18世纪中叶和19世纪中叶之间，长途海洋探险和发现之旅经常携带天文帐篷观测台，以支持使用沉重而笨重的天文调节器和过境望远镜的陆基经度测定。詹姆斯·库克在1768年至1771年首次太平洋航行时部署了一个试验帐篷观测站，威廉·贝利改变了帐篷的设计，以便库克在第二次和第三次太平洋航行时更方便地使用。贝利的设计成为帆船时代分配给船上天文学家的帐篷天文台的标准结构。到了19世纪中叶，人们的注意力发生了微妙的转变，帐篷式天文台现在被用来观测特定的天体事件（如1882年的金星凌日或各种日食），而经度的测定越来越依赖于当时新颖、紧凑和改进的箱式天文台。19世纪末，帐篷天文台的应用发生了进一步的转变，当时天文学的应用在很大程度上让位于对气象测量的重新关注。
2023-02-04 astro-ph.IM physics.hist-ph
Protecting the night sky darkness in astronomical observatories: a linear systems approach
人造光排放量的持续增加正在导致世界上大部分地区的夜空逐渐变亮。这一过程对在光学范围内运行的地面天文观测台的科学和教育活动的长期可持续性构成威胁。如果不断增加的光污染水平阻碍了进行这些关键科学基础设施所建立的顶级科学观测的能力，那么在建筑、科学和技术人员、设备和维护方面的巨额投资可能会面临风险。此外，光污染还有其他负面影响，例如生物多样性受到威胁，娱乐、旅游和文化享受的星空消失。传统的光污染缓解方法是基于对单个光源的光度测量施加条件，但法规很少涉及观测站周围区域内所有光源的综合影响。我们建议，这种方法应辅之以自上而下，inmission限制策略，从而明确的限制，以容许恶化的夜空以上的天文台。我们描述的指标，可用于此目的的一般形式，并开发线性模型，其值的人工排放量在整个领土。这种方法可以扩展到考虑其他保护需求，预计将有助于在更广泛的空间规划项目中对公共照明做出明智的决定。
2020-08-25 astro-ph.IM
Accurate Geodetic Coordinates for Observatories on Cerro Tololo and Cerro Pachon
随着Cerro Tololo Inter-American Observatory（CTIO）成立50周年的临近，作者惊讶地发现，天文年鉴和Iraf天文台数据库中公布的CTIO经纬度似乎与现代GPS测量的大地测量位置相差近一公里。当然，CTIO的立场在50年后不可能是错误的？差异的来源似乎是由于天文位置和大地测量位置之间的~30”差异--由Harrington，Mintz Blanco，& Blanco（1972）首次报道的垂直偏转引起的系统效应。由于天文位置不一定是某些计算所需的量，而且由于多年来Cerro Tololo和邻近Cerro Pachon的设施数量大幅增加，我决定使用GPS和Google Earth测量所有天文台和两座山峰上的一些选定地标的精确大地测量位置。这两套测量值进行了内部比较，并与美国航天局空间大地测量方案在托洛洛的测量纪念碑的高精度大地测量位置进行了外部比较。我的结论是，谷歌地球目前可用于确定绝对大地测量位置（即与全球定位系统相比），精确到大约+-0.15”（+-5米）的纬度和经度没有校正，或大约+-0“.10（+-3米）的校正。我将托洛洛山和帕雄山上所有天文观测站在WGS-84坐标系上的最终大地测量和地心位置制成表格，精度为+-0“.1（+-3 m）。令人惊讶的是，一个经常被引用的LSST位置误差为9.4公里，引用的海拔误差为500米。
2013-03-03 astro-ph.IM
Astronomical observatory publications: information exchange before the Internet era
几十年来，甚至几个世纪以来，天文台之间的出版物交换是关于新天文学结果的最重要的信息来源，无论是观测数据还是新的科学理论。特别是，小型天文台或机构使用这种方法。各观测站之间的实物资料交换现已被通过因特网进行的信息交换所取代。然而，许多古老的材料从未被数字化，只能在少数现有的天文台出版物中找到。最近，哥本哈根大学向我们南丹麦大学的图书馆捐赠了这样一个收藏品，这使我们开始调查这些收藏品的独特性：今天仍然存在的收藏品中有哪些天文台和出版物？我们还研究了收藏品中材料的可用性。
2022-05-17 astro-ph.IM physics.soc-ph
Visplot: A visibility plot and observation scheduling tool for astronomical observatories
Nordic Optical Telescope（北欧光学望远镜）；Isaac Newton Group of Telescopes（艾萨克·牛顿望远镜组）
Visplot是一款开源工具，用于天文观测的可见性分析和调度，支持灵活的调度需求，适用于现代天文台的实践需求。
2026-09-09 astro-ph.IM
Towards a Provenance Management System for Astronomical Observatories
我们在这里提出了一个适应天文项目需要的物源管理系统。我们从各种天文学项目中收集用例，并在IVOA（国际虚拟天文台联盟）开发的生态系统中定义了一个数据模型。从这些用例中，我们观察到一些项目已经生成并存档了数据汇集，必须从中提取出处（出处“在顶部”），而一些项目正在构建复杂的管道，可以在数据处理期间自动捕获出处信息（捕获“内部”）。不同的工具和原型已经开发和测试，以捕捉，存储，访问和可视化的来源信息，参与形成一个完整的来源管理系统，能够处理详细的来源信息。
2021-09-16 astro-ph.IM cs.IT math.IT
Astronomical Observing Conditions at Xinglong Observatory from 2007 to 2014
中国科学院国家天文台（NAOC）兴隆天文台是中国主要的光学天文台之一，拥有9台光学望远镜，包括大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）和2.16米反射镜。这些望远镜的科学研究主要集中在恒星、星系和系外行星上，使用测光和光谱观测。因此，向天文学家详细提供该地点的观测条件，以便有效地利用这些设施是很重要的。根据兴隆天文台2007 - 2014年的气象、视宁度和天空亮度监测资料，分析了兴隆天文台观测条件的特点。结果表明，兴隆天文台仍然是一个良好的天文观测网站。通过对兴隆天文台观测条件的分析，可为观测者在目标选择、观测策略、望远镜操作等方面提供参考。
2016-01-29 astro-ph.IM
UNICS - An Unified Instrument Control System for Small/Medium Sized Astronomical Observatories
虽然天文学界正在见证一个大型望远镜的时代，但中小型望远镜仍然保持着它们的效用。为了获得更好的科学产出，有必要通过各种控制程序将现代和先进技术纳入后端仪器及其与望远镜的接口。然而，中小型观测站的财政拮据往往限制了这些系统的范围和效用。大多数时候，望远镜的每一个新的发展，后端控制系统都需要从头开始构建，导致高成本和工作量。因此，需要开发一种简单、低成本的中小型天文台控制系统，以便在进行天文台扩建的同时，最大限度地减少成本和工作量。在这里，我们报告一个现代化的，多用途的仪器控制系统UNICS（统一仪器控制系统）的发展，以集成安装在望远镜上的各种仪器和设备的控制。UNICS由一个称为通用控制单元（CCU）的嵌入式硬件单元和基于Linux的数据采集和用户界面组成。CCU的硬件是围绕Atmel公司生产的ATmega 128微控制器构建的，并设计有背板，主从架构。基于QT开发了图形用户界面（GUI），后端应用软件基于C/C++。UNICS提供了反馈机制，使操作员能够很好地了解和快速查看仪器的状态和模式。自2008年3月以来，UNICS一直在位于印度浦那Girawali的2米f/10 IUCAA望远镜上进行定期科学观测。
2009-04-21 astro-ph.IM
Global Weather for the Astronomical Observatories
必须根据许多因素来选择占用观测仪器的天文地点。在这些因素中，场地的地理位置和场地上方的大气质量在决策过程中起着重要作用。根据\href{https://www.astrogis.org}{astroGIS database}选择以下因素在其地理位置（观测站：北部1905个，南部235个）创建图层：CC（云覆盖率），PWV（可降水量），AOD（大气光学厚度），VWV（垂直风速）和HWV（水平风速）。为了估计站点地理位置的天文重要性和站点上方的气团质量，还包括DEM（数字高程模型）和LAT（观测站位置的纬度）层。这些因素产生了两种周期性变化：月平均和年平均。除了变化或趋势之外，还对所有因素进行了完整的统计分析，以调查因素之间的潜在相关性：北半球和南半球之间存在明显差异。两半球之间的气象季节交换也符合因素。大多数观测站的地理位置被认为是“不合适的”：平均而言，DEM较低（550 m），CC较高（70%），PWV较高（14 mm）。所有因素似乎都没有明显的长期变化和/或模式。我们再次确认了天文学的共同期望：\textit{as DEM increases astronomical conditions get better}（CC，PWV和AOD得到较低的值）。所有结果都将通过astroGIS数据库在线提供。
2021-10-04 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Hybrid propagation physics for the design and modeling of astronomical observatories: a coronagraphic example
本文提出高斯光束分解（GBD）的传输矩阵形式化算法，将光线像差直接耦合进星冕仪物理光学模型，实现天文观测台一体化建模，模拟对比度达10^-11量级，验证了GBD在高对比度成像中的可行性。
2023-10-30 astro-ph.IM
The carbon footprint of astronomical research infrastructures
我们估计天文研究基础设施的碳足迹，包括太空望远镜和探测器以及地面观测站。我们的分析表明，由于世界天文台群的建设和运营，每年的温室气体排放量为$1.2\pm0.2$ MtCO $_2$ e yr $^{-1}$，相当于每年平均36.6 $\pm$ 14.0 tCO $_2$ e天文学家的碳足迹。我们发现，脱碳天文设施受到新设施的不断部署的影响，这表明需要显着降低新设施的部署速度，以减少天文学的碳足迹。我们建议采取措施，使天文活动更加符合减少所有人类活动碳足迹的必要性。
2023-03-09 astro-ph.IM physics.soc-ph
Ushering in sub-arcsecond angular resolution observatories in the far-infrared: The case for a double-Fourier interferometer
本研究提出天基远红外双傅里叶干涉仪，可大幅提升天文观测空间细节，助力系外行星、恒星及星系演化研究，补充现有规划并为下一代天文台做准备。
2026-10-28 astro-ph.IM
Detection and Implications of Laser-Induced Raman Scattering at Astronomical Observatories
（缩写）天文观测站使用的激光引导星提供人工波前参考源，以帮助校正（部分）大气湍流对天体物理观测的影响。在最近调试的4激光导星设施（4LGSF）UT 4在VLT，我们表征的光谱特征的上行链路光束从22 W激光器，以评估激光散射的影响，从4LGSF的科学观测。我们使用MUSE光学积分场光谱仪在4750 nm到9350 nm的波长范围内获得分辨率为R~3000的上行激光束的光谱。我们报告的激光诱导拉曼散射的N2，O2，CO2，H2O和（暂定）CH 4分子在大气中的天文观测台的Cerro Paranal的第一个检测。特别是，我们的观测揭示了激光光子的特征光谱特征-但比原始激光波长5889.959 nm红480 nm至2210 nm-在到达钠层的途中被拉曼散射后降落在UT 4的8.2 m主镜上。激光诱导拉曼散射并不是帕拉纳尔山天文台所独有的，而是任何使用激光导星（LGS）系统的天文望远镜所共有的。因此，对于任何耦合到LGS系统的光谱仪来说，通过适当的仪器挡板和适当的校准程序来彻底处理拉曼光谱污染的可能性是至关重要的。这些考虑特别适用于即将到来的极大望远镜上的HARMONI光谱仪。在拥有多台望远镜的地点，激光碰撞预测工具还应该考虑上行激光束的拉曼发射，以避免无意中污染LGS系统附近望远镜获得的观测结果。
2019-01-16 astro-ph.IM physics.ao-ph
SERVIMON: AI-Driven Predictive Maintenance and Real-Time Monitoring for Astronomical Observatories
INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所，卡塔尼亚天文物理观测站）
ServiMon提出一种结合云原生技术与机器学习的可扩展智能流水线，用于天文望远镜系统的预测性维护、实时异常检测与监控，有效提升系统弹性与科学数据质量。
2025-10-31 astro-ph.IM cs.LG
Program WWZ: Wavelet Analysis of Astronomical Signals With Irregularly Spaced Arguments
本文介绍了一个程序WWZ，它对Morlet小波算法进行了改进，实现了对一般不规则间隔数据的小波分析，这对于虚拟观测站中的数据库是典型的。与众所周知的类似物相反，使用规则间隔（在时间上等距）的参数，我们实现了Andronov提出的改进算法（1998KFNT. 14.. 490A，1999sss.. conf. 57 A），这显著地增加了信噪比。该程序已被用于研究半规则脉动变星（U Del等人），但可用于分析任何性质的信号。
2013-10-18 astro-ph.IM
Interactive 3D Visualization for Theoretical Virtual Observatories
虚拟天文台（VO）是科学知识的在线中心。它们包括一系列专门用于存储和传播天文数据的平台，从简单的数据档案到提供先进的数据探索和分析工具的电子研究平台。虽然VO中更成熟的平台主要服务于观测社区，但也有一些服务在理论数据中扮演类似的角色。科学可视化可以成为分析和探索数据集的有效工具，这些数据集可以通过网络平台访问理论数据，这些理论数据通常包含固有地适合于通过例如2d模拟成像或3d体绘制进行可视化的空间维度和属性。我们通过科学门户网站和虚拟天文台服务分析了大型理论天文数据集的三维可视化现状。我们讨论了交互式三维可视化的一些挑战，以及它如何能够在虚拟天文台的上下文中增加用户的工作流程。最后，我们展示了一个轻量级的客户端-服务器可视化工具，用于基于粒子的数据集，允许通过数据过滤进行定量可视化，突出了理论天体物理观测站中的两个示例用例。
2018-03-30 astro-ph.IM cs.DC
Generation of realistic input parameters for simulating atmospheric point-spread functions at astronomical observatories
本文利用天气预报模型生成高度相关的风场和湍流参数，模拟了Vera C. Rubin天文台的大气点扩散函数，并定量预测了其两点相关函数的各向异性特征。
2024-03-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Impact of climate change on site characteristics of eight major astronomical observatories using high-resolution global climate projections until 2050
下一代望远镜的位置是在望远镜第一次发光之前几十年选择的。选址通常是基于最近一段时间内的测量结果，这段时间太短，无法考虑观测条件的长期变化，例如人为气候变化引起的变化。在这项研究中，我们分析了八个站点的天文观测条件的趋势。大多数站点要么已经拥有提供现场天气参数测量的望远镜，要么是下一代望远镜的候选者。为了更好地表示地形，我们使用了由高分辨率模型相互比较项目提供的最高分辨率全球气候模型（GCM）集合，并作为欧盟地平线2020 PRIMAVERA项目的一部分开发。我们评估大气和耦合PRIMAVERA GCM历史模拟对现场测量和第五代大气再分析（ERA 5）的ECMWF。然后使用PRIMAVERA未来气候模拟分析2015-2050年期间当前场地条件变化的预测。在大多数网站，我们发现PRIMAVERA GCM显示良好的协议，在温度，比湿度和可降水量相比，在现场观测和ERA 5。PRIMAVERA模拟这些变量的能力增加了预测的信心。对于这些变量，模型集合预测所有站点都有增加的趋势。另一方面，预测相对湿度、云量或天文视宁度没有显著的趋势，与观测和再分析相比，PRIMAVERA不能很好地模拟这些变量。因此，对这些预测没有多少信心。我们的研究结果表明，气候变化可能会增加由于恶劣的现场条件而损失的时间。
2022-08-09 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Reengineering observatory operations for the time domain
观测站是为各种用户和目的服务的复杂的科学和技术机构。他们的望远镜、仪器、软件和人力资源在广泛的时间范围内参与交织的工作流程。对这些工作流程进行了调整，以适应过去几年或几十年委托使用各种资产时适用的观测站业务概念。天文学界正在进入一个快速变化的时代，其特征越来越多地表现为大型时域测量、机器人望远镜和自动化基础设施，最重要的是，操作模式和跨越我们各个设施的科学联盟，将它们加入复杂的网络实体。天文台必须适应，许多举措正在进行中，重点是重新设计天文工具包中的单个组件。新的仪器比以往任何时候都更强大，也更复杂，即使是简单的仪器也可能具有强大的观察脚本功能。远程和队列观察模式现在很普遍。数据归档变得无处不在。虚拟天文台标准和协议以及以此为基础的天体信息学数据挖掘技术是正在积极开发的领域。事实上，新型大口径地面望远镜可能与太空任务一样昂贵，并且具有类似的正式项目管理流程和大数据管理要求。这种分段的方法是不够的。无论国家和国际天文学界面临着什么样的资金或政治挑战，明确地解决整个天文学界的系统工程问题，在科学上以及在成本、进度、性能和风险的通常价值方面，都将是更有效的。
2014-07-28 astro-ph.IM
AstroCompress: A benchmark dataset for multi-purpose compression of astronomical data
UC Irvine（uci大学）；UC Berkeley（伯克利大学）；LBNL（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出 AstroCompress 天文数据神经压缩基准，涵盖天基、地基、多波长和时间序列等多类16位成像数据集，并比较七种无损压缩方法，验证神经压缩可提升观测数据收集能力。
2025-06-10 astro-ph.IM cs.AI
The Future of astronomical archives: reaching out to and engaging broader communities
档案科学的重要性显着增加天体物理观测站，因为他们成熟和他们的档案馆藏的规模和复杂性的增长。要进一步加强档案数据的科学回报，就需要吸引比飞行任务参考资料界更多的受众，这主要是因为对多波长和瞬态/时间变异性研究的兴趣日益增加。然而，这样的目标可能很难实现。在本文中，我将描述一种不同的方法来解决这个问题，同时最大限度地减少技术摩擦和利用现有的服务，使档案观测更容易获得，并提高我们的能力，积极主动地吸引天文学家对潜在的有趣的档案记录。受这一战略的启发，钱德拉数据档案团队正在开展两个具体的实验项目，希望这些项目能够展示其潜力，同时为钱德拉任务的科学回报最大化做出贡献。
2020-01-10 astro-ph.IM
SAOImageDS9: An Essential Tool for Astronomical Exploration
Durham University Space Research Center（杜伦大学空间研究中心）
本文介绍开源跨平台天文数据可视化分析工具DS9，总结其历史发展、核心功能（支持多种格式、坐标系、事件数据、图像立方体、交互式区域分析及外部工具通信）及其对天文社区的贡献。
2026-07-01 astro-ph.IM
Enhanced Remote Astronomical Archive System Based on the File-Level Unlimited Sliding-Window Technique
数据归档是现代天文观测最关键的问题之一。随着新一代射电望远镜的发展，海量遥感数据的传输和归档成为亟待解决的问题。在此，我们提出了一个实用的和强大的文件级流量控制方法，称为无限滑动窗口（USW），通过参考经典的流量控制方法在TCP协议。在USW和为Murchison宽视场阵列望远镜开发的下一代归档系统（NGAS）的基础上，我们进一步使用ZeroMQ中间件实现了增强的归档系统（ENGAS）。ENGAS大大提高了传输性能，并确保了传输文件的完整性。在测试中，ENGAS比NGAS快大约3到12倍，并且可以充分利用网络链路的带宽。因此，对于无线电观测数据的存档，ENGAS减少了通信时间，提高了带宽利用率，并解决了来自Mingantu光谱射电日像仪等观测站的数据的远程同步存档。也为未来平方公里阵列（SKA）科学区域中心的建设提供了更好的参考。
2021-06-24 astro-ph.IM
Exploring Ambient Radio Frequency Emissions
University of Calgary（卡尔加里大学）
本文研究了射电天文台周围环境的射频辐射，探讨了无线电安静区的必要性，并强调了保护措施在减少射频干扰中的重要性。
2026-02-26 astro-ph.IM
Your data is your dogfood: DevOps in the astronomical observatory
DevOps是软件开发文化的当代术语，通过将“基础设施视为代码”，有目的地模糊了软件开发和IT运营之间的区别。DevOps团队通常会实施由口语指令总结的实践“吃自己的狗粮”;这意味着团队开发的软件工具应该在内部使用，而不是扔给操作或用户。我们简要概述了DevOps技术如何将经过验证的软件工程实践带入IT运营。然后，我们讨论这些做法的应用天文观测站。
2014-07-24 astro-ph.IM cs.SE
Sensitivity limits of space-based interferometric gravitational wave observatories from the solar wind
天基干涉引力波仪器，如欧空局/美国航天局的激光干涉仪空间天线（LISA），通过测量相距甚远的航天器之间的光传播时间的变化来观测引力波。这些仪器的一个潜在噪声源是与太阳风的相互作用，特别是行星际等离子体中的自由电子。沿着激光链路的自由电子的积分柱密度的变化将导致飞行时间延迟，其直接与由引力波产生的信号竞争。在本文中，我们提出了一个简化的模型，太阳等离子体相关的这个问题，锚的关键参数，我们的模型使用的数据从美国宇航局\emph{Wind} /SWE仪器，并获得估计的影响，在LISA测量。我们发现，在正常的太阳条件下，从自由电子效应的引力波灵敏度限制小于其他噪声源，预计限制LISA的灵敏度。
2021-07-07 astro-ph.IM physics.space-ph
A Method for Establishing a Station-Keeping, Stratospheric Platform for Astronomical Research
在中低纬度地区，一年中的某些时候，平流层上部的风与平流层下部的风的方向几乎相反。在这里，我们提出了一种方法，用于维持高空气球平台在近站保持模式，利用这种平流层风切变。所提出的方法将一个气球载科学平台放置在平流层的高处，用一根轻质、高强度的系绳与位于平流层中下部的“拖船”飞行器相连。使用空气动力学控制表面，拖船上的风诱导气动力可以被操纵以对抗作用在更高高度的科学飞行器上的风阻力，从而控制上层飞行器的地理位置。我们描述了这种位置保持方法的一般框架，一些重要的性能要求的上层平流层科学有效载荷和较低的拖船平台，并比较这种位置保持方法的能力，高空飞艇和传统的系留浮空器的方法。最后，我们讨论了这样一个平台的优势，强调对天体物理研究的各种任务。
2015-08-26 astro-ph.IM
Compatibility Between Wind Turbines and the Radio Astronomy Service
现代射电天文学设施不仅能够探测到来自宇宙的极其微弱的电磁信号，而且能够探测到来自各种来源的人为射频干扰的信号。这些范围从有用的信号到无线电服务和应用的不必要的带外发射，再到各种电子和电气设备产生的电磁干扰。能量收集风力涡轮机不仅配备有电功率转换硬件，而且还配备有大量的电子设备来控制和监测涡轮机。因此，射电望远镜附近的风力涡轮机可能会导致有害的干扰，破坏测量的天文数据。许多观测站寻求与风力涡轮机制造商和运营商以及当地规划当局协调新风电场的位置，以避免这种情况。在我们的研究中，我们提供的例子，以及指导方针，确定风力涡轮机和无线电观测站之间的间隔距离，使两者的良性共存。建议的计算需要三个基本步骤。首先，根据适用于工业设备的欧洲EN 550011（CISPR-11）标准确定预期的最大发射功率水平。其次，通过国际电信联盟提供的模型计算沿路径到无线电接收机的传播损耗。最后，将接收到的功率与所考虑的受保护射电天文观测波段的允许功率极限进行比较。可以针对望远镜站点周围的每个位置执行该过程，以便获得潜在有问题的风力涡轮机位置的地图。
2018-12-11 astro-ph.IM
Meteorological data from KLAWS-2G for an astronomical site survey of Dome A, Antarctica
我们分析了2015年和2016年期间位于南极洲Dome A的第二代昆仑自动气象站（KLAWS-2G）的气象数据。我们发现，强烈的逆温存在的所有海拔高达14米，KLAWS-2G可以达到，并持续超过10小时的时间为50%或更多的时间时，逆温发生。2015年和2016年，4米海拔处的平均风速分别为4.2米/秒和3.8米/秒。强逆温和中等风速导致Dome A处湍流边界层高度较浅。通过分析温度和风切变剖面，我们注意到望远镜应该被提升至少8米。我们还发现，逆温的持续时间和风速，每年变化很大。因此，Dome A场地调查仍需要长期和连续的数据。
2018-10-12 astro-ph.IM
Study of Wind pattern at the incursion site of Pangong Tso near Merak Village
本研究分析班公湖附近NLST拟建场址12年风场数据，结合多知名场址高空风速对比，验证了该地风场稳定性与天文观测适配潜力。
2025-03-20 astro-ph.IM
Astrometry.net: Blind astrometric calibration of arbitrary astronomical images
我们已经建立了一个可靠而强大的系统，它将天文图像作为输入，并将该图像的指向，比例和方向（天体测量校准或WCS信息）作为输出返回。该系统不需要第一次猜测，只处理图像像素中的信息;也就是说，该问题是“迷失在空间中”问题的概括，其中什么都不知道，甚至不知道图像比例。在输入图像中执行鲁棒源检测之后，将星散列（四颗或五颗星的集合）进行几何散列，并与预先索引的散列进行比较，以生成关于天体测量校准的假设。一个假设只有在通过了贝叶斯决策理论对背景假设的检验时才被认为是真的。利用从USNO-B目录构建的指数，并为覆盖率和冗余度的均匀性而设计，当代近紫外和视觉成像调查数据的成功率为99.9%，没有误报。失败率与USNO-B目录的不完整性一致;使用从2 MASS目录构建的索引进行增强，使完整性达到100%，没有误报。我们正在使用这个系统来生成一致的和符合标准的元数据，用于来自板库，自动观测站，个人科学调查人员和爱好者的数字和数字化成像。这是一个程序的第一步，该程序使人们有可能信任任意来源的天文数据的校准元数据。
2009-10-12 astro-ph.IM
Running a distributed virtual observatory: US Virtual Astronomical Observatory operations
美国虚拟天文台的运行与现代物理天文台有一些共同的问题，例如，天文台面临着巨大的数据量和快速的技术变革，还必须解决一些独特的问题，如缺乏对底层和分散的数据资源的直接控制，以及天文台本身的分布式性质。在本文中，我们将讨论VAO如何应对这些挑战，为天文学界提供一套连贯的科学支持工具和服务。我们的虚拟观测站的分布式性质-数据和人员跨越地理，机构和政权边界-同时是一个主要的操作头痛和VAO的主要科学动机。今天的大多数天文学使用来自许多资源的数据。促进异构数据集的匹配是虚拟天文台的一个根本原因。我们方法的关键方面包括持续监控和验证VAO和VO服务以及社区提供的数据集，监控用户请求以优化访问，缓存大型数据集，并提供分布式存储服务，允许用户在大型数据存储库附近收集结果。有些要素现已充分执行，而其他要素则计划在今后几年执行。VAO的分布式性质要求仔细注意在传统天文台可以直接操作的内容，例如，网站的组织或日志的收集和组合分析。其中许多战略使用并扩展了国际虚拟天文台界制定的协议。
2012-06-20 astro-ph.IM
The Heliophysics Coverage Registry: An integrated metadata system for coordinated, multi-mission solar observatories
对太阳的现代研究涉及从地面和轨道上的各种仪器收集的协调观测。每个仪器都有自己的限制，如视野，占空比，调度和指挥窗口，必须在操作过程中进行协调，并可用于分析结果数据。关于观测到的太阳特征（即太阳黑子或暗条）和太阳事件（即耀斑或日冕物质抛射）的细节也被纳入，以帮助指导数据发现和数据分析管道。太阳物理学覆盖登记册（HCR）提供了一个基于标准的系统，用于收集和展示由分布式地面和空间太阳观测站收集的观测结果，这些观测站构成了一个综合太阳物理学系统。HCR目前支持界面区域成像光谱仪（IRIS）和Hinode任务以及相关地面观测站的所有仪器。在这里，我们介绍了HCR的概述，以及它如何为科学家提供工具，以便与太阳特征和事件的搜索协调，对观测元数据进行灵活的搜索。
2018-06-28 astro-ph.IM
Atmospheric extinction coefficients in the $\mathrm{I_c}$ band for several major international observatories: Results from the BiSON telescopes, 1984 to 2016
伯明翰太阳振荡网络（BiSON）已经获得了30多年的太阳数据，这是一个用于研究太阳振荡的国际望远镜网络。六台BiSON望远镜中有五台位于主要的天文台。这些观测站按经度递增顺序为：美国加利福尼亚州威尔逊山（黑尔）天文台;智利拉斯坎帕纳斯天文台;加那利群岛特内里费岛伊萨尼亚泰德天文台;南非萨瑟兰南非天文台;西澳大利亚州卡那封;澳大利亚新南威尔士州纳拉布里保罗怀尔德天文台。BiSON数据可用于测量$\mathrm{I_c}$波段（约700-900 nm）的大气消光系数，这里列出的是1984年至2016年期间每个站点的大气消光系数。
2017-07-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Temperature and wind characteristics of Lenghu site for ventilation and structural design of large telescope enclosure
针对冷湖台址大型望远镜圆顶设计缺乏温风统计的问题，本文提供了该台址温度和风况的新统计数据，以支持结构及通风空调设计决策。
2025-08-06 astro-ph.IM
Project Solaris, a Global Network of Autonomous Observatories: Design, Commissioning, and First Science Results
我们介绍了Solaris项目的设计和调试，这是一个全球性的自治天文台网络。Solaris是波兰的一项科学事业，旨在探测和表征环联系外行星和食双星。为此，在南半球部署了由四个完全自主的天文台组成的网络：南非南非天文台的Solaris-1和Solaris-2;澳大利亚Siding Spring天文台的Solaris-3;阿根廷Complejo Astronomico El Leoncito的Solaris-4。这四个台站几乎完全相同，都配备了0.5米Ritchey-Crétien（f/15）或Cassegrain（f/9，Solaris-3）光学系统和配有Johnson和Sloan滤光片组的高级2 K x 2 K CCD相机。我们介绍了低级别安全的设计和实现;数据记录和通知系统;天气监测组件;全天空视觉系统，监视系统;以及分布式温度和湿度传感器。我们描述了专用接地和防雷系统设计以及在电气要求苛刻的条件下可靠的光纤数据传输接口。我们讨论我们的设计结果，以及由此产生的软件工程需求。我们描述了我们的系统的工程方法，以实现所需的自治水平，自定义的高层次的行业级软件，已被设计和实施专门用于网络的使用的体系结构。我们介绍了该项目的实际状况和第一次测光结果;其中包括用于基准测试目的的已经研究过的系统的数据和模型（Wasp-4 b，Wasp-64 b和Wasp-98 b凌日，PG 1663-018，一…
2017-09-30 astro-ph.IM
Optical instability of the earth's atmosphere
气象数据被用来计算折射率波动-地球大气层光学不稳定性的指标。计算了冬季和夏季大气的标准压力水平。它们以地球表面的分布形式呈现。这些发现使我们能够确定天文观测的首选区域，并比较世界上最大的天文台的天文气候条件。
2011-01-20 astro-ph.IM
GammaLib - A new framework for the analysis of Astronomical Gamma-Ray Data
随着新一代望远镜（INTEGRAL，Fermi，H.E.S.S.，MAGIC、VERITAS、MILAGRO）以及CTA或HAWC等计划中的天文台的前景，伽马射线天文学正在成为现代天体物理学研究的一个组成部分。分析伽马射线数据仍然是一个重大挑战，今天依赖于为每种仪器专门开发的各种工具和软件框架。为了促进和统一伽马射线数据的分析，我们目前正在开发一个创新的数据分析工具箱，称为GammaLib，它可以以独立于仪器的方式进行伽马射线数据分析。我们将介绍GammaLib背后的基本思想，并描述其架构和用法。
2011-10-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
A ready-to-deploy MLOps software platform for satellite and NEO detection at meter-class ground-based observatories
Real Instituto y Observatorio de la Armada (ROA)（皇家海军研究院与天文台）；Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所）；Safran（赛峰集团）；Universidad de Cádiz（加的斯大学）
针对天文台缺乏集成ML工具的问题，本文提出StreakMind Workbench，一个基于PyQt5的MLOps平台，集成参考AI模型，支持从FITS摄取到数据库存储的完整工作流，并在La Sagra天文台273幅图像上验证成功，促进空间态势感知。
2026-09-24 astro-ph.IM cs.SE
Soft proton scattering at grazing incidence from X-ray mirrors: analysis of experimental data in the framework of the non-elastic approximation
天文X射线天文观测台的掠入射光学面临的问题，伪聚焦的低能质子从反射镜向焦平面。这些质子构成了非X射线背景的一个可变的、不可预测的组成部分，强烈影响天文观测，因此正确估计它们在焦平面上的通量是必不可少的。出于这个原因，我们调查他们是如何从反射镜表面散射时，与掠射角的影响。我们比较了Remizovich等人（1980）提出的掠入射粒子反射率的非弹性模型和现有的质子从X射线反射镜散射的实验测量结果。我们开发了一个半经验的分析模型的基础上，这些实验数据与Remizovich解决方案的拟合。我们的结论是散射概率弱依赖于撞击质子的能量，相对能量损失是必要的，正确地模拟数据。我们提出的模型假设不依赖于入射能量，并可以在粒子输运模拟代码中实现，例如，特定的X射线任务的质子响应矩阵。进一步的实验室测量在较低的能量和其他镜子样品，如ATHENA硅孔光学，将提高模型的分辨率，并将使我们能够建立适当的质子响应矩阵更广泛的样本X射线天文台。
2020-03-16 astro-ph.IM
Significant problems in FITS limit its use in modern astronomical research
灵活的图像传输系统（FITS）标准一直是天文学的一大福音，使天文台，科学家和公众能够轻松交换天文信息。然而，FITS标准正在显示其年龄。在20世纪70年代后期开发的FITS作者为该格式做出了许多实现选择，虽然当时很常见，但现在被认为限制了其对现代数据的实用性。FITS标准的作者无法理解我们今天在天文计算中面临的挑战。我们现在面临的困难包括但不限于：必须处理范围扩大的专门数据产品类型（数据模型），更有利于数据的联网交换和存储，处理非常大的数据集，以及需要捕获复杂得多的元数据和数据关系。今天，社区中的一些成员发现这些限制中的一些（或全部）不可行，并决定继续以其他格式存储数据。这一反应应该被视为对FITS社区的警钟，以改变FITS标准，或看到其使用下降。在本文中，我们详细介绍了一些选定的重要问题，存在于FITS标准的今天。我们并不打算对这些问题提出具体的补救措施;相反，我们希望引起FITS和更大的天文计算社区对这些问题的关注，希望它能刺激解决这些问题的行动。
2015-02-20 astro-ph.IM
The Taiwan Extragalactic Astronomical Data Center (TWEA-DC)
下一代望远镜和仪器正在以超越所有预测的速度产生数据，从而促进我们对宇宙的理解，今天的天文学家面临着前所未有的数据雪崩。为了解决这个问题，并提出一个可靠和创新的解决方案，在不同的地点创建了数据中心，并阐述了虚拟观测站的概念。位于国立台湾师范大学的台湾河外天文数据中心计划加入全球的努力，到2015年提出1Pb的河外天文数据存储。这是国内几年来个人努力的成果，也是迈向国家虚拟天文台的第一步。除了数据中心通常提供的常见功能外，我们的目标是从公开的调查中提出“即时”测光测量：一种独特的交叉匹配信息的方式。此外，我们还将提议从世界各地的档案馆获得原始和可还原的数据，这是一个未得到充分利用的信息金矿。最后，我们将提出我们自己的具体分析工具，可通过一个用户友好的界面在线。最近购买的数据存储单元能够积累高达50Tb的数据。在第一阶段，我们将专注于多波段目录交叉匹配，并向全球社区提供最新的河外数据集，这将在2011年全面投入使用。
2011-11-26 astro-ph.IM
Meteorological data for the astronomical site at Dome A, Antarctica
本文分析了昆仑自动气象站在南极冰穹A收集的气象资料，包括雪面以上8个海拔高度0 ~ 14.5m的温度和风速。2 m和14.5 m处的平均温度分别为$-54^{\circ}$ C和$-46^{\circ}$ C。我们发现，一个强烈的逆温存在于所有高度超过70%的时间，逆温通常持续超过25小时，这表明一个非常稳定的大气。低海拔地区的温度梯度大于高海拔地区。在4 m海拔处平均风速为1.5m/s。我们发现，当风速较低时，逆温较强，温度梯度在每个海拔高度的特定风速下急剧下降。强烈的逆温和低风速导致其上有一个浅而稳定的边界层，上面有弱的大气湍流，这表明Dome A应该是一个很好的天文观测地点。气象站的所有数据都可以下载。
2014-08-01 astro-ph.IM physics.ao-ph
Astronomical Image Quality Prediction based on Environmental and Telescope Operating Conditions
智能调度在地面天文观测站进行的科学曝光序列是非常具有挑战性的。观测时间已超额预定，大气条件不断变化。我们建议使用机器学习来指导天文台的调度。利用加拿大-法国-夏威夷望远镜记录的15年曝光，环境和操作条件档案，我们构建了一个概率数据驱动模型，可以准确预测图像质量。我们证明，通过优化12个通风口的打开和关闭放置在圆顶的望远镜，我们可以减少圆顶引起的湍流和提高望远镜的图像质量（0.05-0.2弧秒）。这意味着$\sim 10-15\%$的暴露时间（因此成本）减少。我们的研究是对当前和下一代望远镜数百万美元操作进行基于数据的优化的第一步。
2020-11-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
Satellite Impact on Astronomical Observations Based on Elliptical Orbit Model
本文提出基于TLE轨道数据的椭圆轨道卫星概率分布模型，量化卫星对全球天文台观测的影响，发现赤道附近及50度和80度纬度区域受低轨卫星干扰最严重，并用LAMOST成像数据验证了方法可靠性。
2023-12-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Wide-Field Astronomical Surveys in the Next Decade
广角巡天一直是现代天文学史上新发现的引擎，近年来一直是被引用最多和科学生产力最高的观测设施之一。这一趋势很可能在未来十年继续下去，因为天体物理学中许多最重要的问题最好通过大规模的调查来解决，通常相互协同，并与更传统的天文台合作。我们认为，这些调查是最富有成效的，并有最大的影响时，调查的数据及时公布。“调查天文学家”的兴起是我们领域人口统计的重大变化;未来十年最重要的挑战之一是找到方法来认识那些在调查基础设施（硬件，软件，调查规划和运营以及数据库/数据分布）上工作的人的智力贡献，并制定职业道路，让他们茁壮成长。
2009-03-18 astro-ph.IM
Astronomical Surveys and Big Data
本文综述了近年来全天空和大区域天文巡天及其从γ射线到射电的整个电磁波谱范围的星表数据，如γ射线的Fermi-GLAST和INTEGRAL，X射线的ROSAT、XMM和Chandra，紫外的GALEX，SDSS和几个POSS I和II星表（APM，MAPS，USNO，GSC）在光学范围内，2 MASS在近红外，WISE和AKARI IRC在和平号，IRAS和AKARI FIS在远红外，NVSS和FIRST在无线电和许多其他，以及最重要的调查提供光学图像（DSS I和II，SDSS等），自行（Tycho，USNO，Gaia），可变性（GCVS，NSVS，ASAS，Catalina，Pan-STARRS）和光谱数据（FBS，SBS，Case，HQS，HES，SDSS，CALIFA，GAMA）。全面了解整个波长范围的覆盖范围和各种调查之间的比较：星系红移调查，类星体/活动星系核，无线电，银河系结构，和暗能量调查。天文学已经进入大数据时代。天体物理虚拟天文台和计算天体物理在使用和分析大数据以获得新发现方面发挥着重要作用。
2015-11-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
Astronomical Pipeline Provenance: A Use Case Evaluation
在这十年里，天文学正在经历一个范式转变，以处理来自下一代天文台的数据，如平方公里阵列（SKA）或维拉C。鲁宾天文台（LSST）。SKA将产生高达10 TB/s的实时数据流和600 PB/年的数据产品，将成为世界上最大的民用数据生产机器，需要新的解决方案来存储和分析这些数据量。通过使用复杂的自动化管道，这种实时数据处理的来源是在系统、其最终数据产品以及最终科学结果中建立信任的关键。本文的目的是为天文/数据处理管道的自动化起源生成工具奠定基础。因此，我们提出了一个用例分析，具体到天文需求，解决了信任和可重复性的问题，以及其他天文学家感兴趣的潜在用例。该分析随后被用作讨论设计工具和相关起源模型所涉及的需求、挑战和机会的基础。
2021-09-22 astro-ph.IM cs.IR
FAIR-Compliant Architecture for Heterogeneous Astronomical Data: KazVO Framework
KazVO框架通过分区数据湖和IVOA标准服务，统一异构天文数据，连接历史玻璃板与实时数字流，为全球时域天体物理学提供可扩展开放平台。
2026-10-01 astro-ph.IM
Analysing ALMA data with CASA
射电天文学数据分析包CASA被选定为观测者分析阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列数据的指定工具，该阵列正在建造中，最近已开始获取其第一批科学数据（第0周期）。CASA是NRAO正在开发的一个大型软件包，ESO和NAOJ做出了重大贡献。一般来说，所有来自干涉仪和单碟观测站的无线电数据都可以用CASA进行分析，但目前的发展重点是新观测站EVLA和ALMA的需求。本文介绍了CASA的主要特点和ALMA数据的典型分析步骤。
2012-01-17 astro-ph.IM physics.data-an
Wide-field Ultraviolet Imager for Astronomical Transient Studies
虽然紫外（UV）域在天文瞬变事件的研究中起着至关重要的作用，但紫外时域天空仍有很大一部分未被探索。我们设计了一种宽视场紫外成像仪，可以在一系列可用的平台上飞行，例如高空气球，立方体卫星和更大的太空任务。主要的科学目标是天文源的变化，瞬变的检测，如超新星，新星，潮汐破坏事件，并表征活动星系核的变化。该仪器具有80 mm孔径，圆形视场为10.8度，角分辨率约为22 arcsec，以及240-390 nm光谱观察窗口。该仪器的检测器是基于微通道板（MCP）的图像增强器，具有光子计数和积分功能。实现了基于FPGA的探测器读出机制和实时数据处理。该成像器的设计使其重量轻、结构紧凑的特性非常适合立方体卫星的尺寸。在这里，我们提出了各种设计和开发方面的UV宽场瞬态探测器。
2018-01-31 astro-ph.IM
Archives of Photographic PLates for Astronomical USE (APPLAUSE) Digitisation of astronomical plates and their integration into the International Virtual Observatory
APPLAUSE项目数字化德国等天文台约7万张照相底片，获得超20亿校准测量，融入国际虚拟天文台，用于构建长期光变曲线并研究瞬变源。
2024-04-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Novel Semantic Software for Astronomical Concepts
我们已经创建了一个新的语义工具，称为AstroConcepts，提供天文概念的定义，目前在网页上。这个工具是一个谷歌Chrome插件，可以查询巴黎天文台开发的天文学和天体物理学词源词典。有了这个工具，如果在网页上选择一个天文学概念，就会弹出一个窗口，显示可用英文或法文术语的定义。这一设施的另一个预期用途可能是在虚拟观测台服务中实施。
2012-06-04 astro-ph.IM cs.DL
Assessment of the AlUla Manara astronomical site in Saudi Arabia using ECMWF ERA5 Reanalysis data
本研究利用ERA5再分析数据评估AlUla Manara台址，发现其视宁度中位数1.5角秒、冷季PWV 3.2毫米、晴空率超79%，虽湍流条件略逊于其他候选地，但符合区域发展目标，故仍具竞争力。
2025-07-21 astro-ph.IM
