Ground-based measurements of solar diameter
太阳的直径是否会改变？无论答案是什么，用于测量的方法都越来越具有挑战性，并且面临着新的天体物理和光学问题，因为所需的空间分辨率具有天体测量质量。这里介绍了不同方法的快速概述，以及日食期间闪光光谱之后出现的太阳临边定义问题。
2011-06-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar limb darkening function and solar diameter with eclipses observations
介绍了一种从地面通过日食观测进行太阳直径高分辨率天体测量的新方法。太阳直径及其变化的讨论与边缘变暗功能（LDF）使用的光度演变的一个Becomy的珠和轮廓的月球边缘可从卫星数据。LDF的日珥点被定义为太阳临边。所提出的方法被应用于2010年1月15日由乌干达的Richard Nugent和印度的Andreas Tegtmeier记录的日食视频。日蚀的日蚀点位置的上限已经设定。
2012-01-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Measurement of Solar Diameter and Limb Darkening Function with the Eclipse Observations
太阳总辐照度在11年的太阳周期内变化，也可能在更长的周期内变化。太阳的直径也会随时间变化吗？介绍了一种新的方法，通过重新考虑太阳边缘的定义，从地面上进行高分辨率的太阳直径的天体测量，通过日食的观测。对太阳直径及其变化的讨论必须联系到边缘变暗函数（LDF），使用从卫星数据中获得的贝鲁珠的光度演化和月球边缘的轮廓。这种方法将日食的LDF拐点和漂移扫描或日射测量方法统一起来定义太阳边缘。所提出的方法适用于2010年1月15日在乌干达和印度记录的日食视频。结果表明，在拐点之外至少有0.85角秒的光，这提示人们重新考虑历史上用肉眼对日食的评价。
2012-02-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Eclipse, solar limb darkening function and diameter measurements: toward a unified approach
为了在地面上进行太阳直径的高分辨率天体测量，通过对日食的观测，对临边昏暗廓线进行了研究。了解太阳边缘的轮廓对于监测随时间变化的太阳半径和确定扁率都很有用，扁率对于广义相对论的经典检验很有意义。本文研究了边缘暗化函数（LDF），以寻找太阳直径测量中所需的边缘暗化点。将该方法应用于2010年1月15日的日环食视频。这种新方法可能会解决一些日食观测的模糊性与不同的仪器，其中所测量的太阳直径显然取决于望远镜的孔径和所使用的过滤器的密度。
2012-01-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar diameter with 2012 Venus transit
金星和水星凌日的作用对于了解太阳直径的过去历史至关重要。通过半径对光度的对数导数W参数，可以恢复过去的太阳光度值。黑滴现象影响了行星盘和太阳边缘之间内部和外部接触的瞬间的评估。将这些观测时刻与星历表相比较，恢复了太阳直径的值。在图像的未失真部分绘制了两个适合的圆圈，金星和太阳，克服了黑滴和看到的效果。还将考虑由于大气折射而对星历表的校正。即将到来的金星凌日将使太阳直径的精确度优于0.01角秒，每秒拍摄的入口和出口的图像都很好。中国的太阳观测站处于最佳条件，可以获得宝贵的数据，用于以前所未有的精度测量2012年6月5日/6日金星凌日的太阳直径，并通过星历进行绝对校准。
2012-01-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Variation of the Diameter of the Sun as Measured by the Solar Disk Sextant (SDS)
气球载太阳盘六分仪（SDS）实验在1992年至2011年期间七次测量太阳的角尺寸。太阳的半直径-在以615纳米为中心的100纳米宽的通带中观测到-在这一期间的变化最多可达200质量标准，而每一测量的典型估计不确定度为20质量标准。直径变化与太阳活动周期不同步;因此，测量到的直径变化不能解释为表面活动的观测假象。其他可能的仪器相关的解释观察到的变化被认为是不太可能的，导致我们得出结论，变化是真实的。本文详细介绍了SDS，以及校准仪器和比较数十年直径测量所需的完整分析程序。
2013-09-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Transits of Venus and Solar diameter measures from ground: method and results from Athens (2004) and Huairou (2012)
太阳直径随时间和位置角的变化在天体物理学和广义相对论中都有意义，这一系列的研究都证明了这一点。2004年和2012年的金星凌日已经被仔细研究，因为这种现象的罕见性及其历史重要性，由于非盟的措施和金星大气的发现。还根据卫星图像研究了金星大气的特征和精确到毫角秒水平的太阳直径测量。介绍了雅典太阳观测站（2004年）和中国怀柔太阳观测站（2012年）的太阳直径测量结果。在2015年国际光年之际，起草了日落时太阳的扁率及其内在价值的专题，向公众介绍测量太阳图形的相对论意义。
2015-07-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar diameter, eclipses and transits: the importance of ground-based observations
卫星的寿命是有限的，其校准可能不稳定，有必要继续使用受大气湍流和光学像差影响较小的方法对太阳直径进行地面测量：行星凌日和日全食。这些方法的艺术，优点和局限性的状态被认为是。
2013-01-18 astro-ph.IM astro-ph.SR
Visual and H-alpha measurements of solar diameter of 9 may 2016 mercury transit
比较了2016年水星凌日在可见光（罗马）和H-α线（德黑兰）上的视觉观测，以评估凌日太阳纬度上1.84”的活跃H-α区域，而没有确认扁圆太阳在最小活动的理论。光球半径的变化为-0.12”，在0.17”以内。
2018-05-24 astro-ph.IM astro-ph.SR
42 Years of Continuous Observations of the Solar Diameter from 1974 to 2015
自1974年以来，世界上有几个小组用专门的仪器跟踪太阳直径，即太阳等高仪。它们的数据是在R2 S3（太阳辐射监测网）网络中连接的几个观测站通过互访和交流收集的：尼斯/卡伦观测站、巴西里约热内卢国家观测站、巴西圣保罗大学天文学协会、土耳其安塔利亚观测站、西班牙圣费尔南多观测站。这些观测工作的传统在这里简要概述，目的是证明通过克服不同系列之间的转换问题，一次性分析所有这些42年数据的可能性。每个仪器都有自己的密度过滤器，其棱镜效应负责该偏移。太阳半径在上个世纪的总体变化是显而易见的，通过比较Auwers的半径959.63”（1891年，现在的IAU标准），959.94”（2015年，根据日食和金星凌日数据，后者要么是从太空观察到的），地面日常测量的作用一直是，现在对皮卡德来说至关重要-太阳观测站和里约热内卢的反射式太阳计，以确保在卫星寿命不受限制的情况下对太阳直径进行连续不断的监测。
2015-12-29 astro-ph.IM astro-ph.SR
Geometrical information on the solar shape: high precision results with SDO/HMI
太阳直径测量的不确定度取决于观测时间尺度。利用SDO/HMI的全光盘图像和怀柔太阳观测站的地面观测图像进行分析，得到了太阳直径的数值。卫星观测达到了很高的精度，但绝对影像比例尺仍需标定。太阳扁率是一个比直径更具挑战性的测量，因为信号幅度是几毫角秒。这是一种相对测量，因此不受直径测量所需的像素尺度校准的影响。但其结果强烈依赖于仪器的状态，如焦平面变形和计算过程。
2012-10-31 astro-ph.IM astro-ph.SR
A new generalized differential image motion monitor
我们提出了一种新的仪器，广义差分图像运动监测器（GDIMM），旨在监测参数的光学湍流（看到，等晕角，相干时间和外尺度）的第一个结果。GDIMM基于一个小型望远镜，在其入射光瞳处配备了一个3孔掩模。视宁度通过经典的DIMM技术使用掩模的两个子光瞳（直径6 cm，间隔20 cm）来测量，等晕角通过第三子光瞳（其直径为10 cm，具有4 cm的中心阻塞）的闪烁来估计。由于相机的高速采样率，从到达角（AA）波动的时间结构函数推导出相干时间。利用不同孔径的子孔径的运动方差的差异，可以实现外尺度的估计。GDIMM是一种紧凑的便携式仪器，并且可以由操作员远程控制。我们在本文中展示了2013年和2014年在尼斯天文台和Plateau de Calern（法国）获得的测试活动的第一批结果。与同时获得的数据与广义视宁度监视器（GSM）的比较。
2018-11-19 astro-ph.IM
Precision in ground based solar polarimetry: Simulating the role of adaptive optics
谱线偏振的精确测量对于太阳磁场的可靠推断具有重要意义。对于地面观测，偏振测量的精度受到地球大气层的严重限制。大气湍流（视宁度）产生信号波动，其与测量过程的非同时性质相结合导致称为视宁度诱导偏振串扰的斯托克斯参数的混合。先前对这种效应的分析（Judge等人，2004）提出，串扰不仅随着调制频率的增加而减少，而且通过由自适应光学（AO）系统补偿视感引起的图像像差而减少。然而，在这些研究中，没有考虑比AO系统校正的高阶像差的影响。本文通过数值模拟分析了高阶像差对视觉串扰的影响。在这个分析中，我们发现斯托克斯参数之间的串扰量实际上是独立的AO系统校正的图像像差的程度。然而，更高阶的AO校正通过减少视宁度引起的图像拖尾来增加信噪比。
2012-11-02 astro-ph.IM physics.ins-det
High-resolution, high-sensitivity, ground-based solar spectropolarimetry with a new fast imaging polarimeter
上下文微弱和小尺度太阳磁场的遥感对于太阳物理学中一些重要的未决问题具有极大的相关性。这就要求获得具有高空间分辨率（0.1弧秒）和低噪声（连续强度的1 e-3至1 e-5）的分光偏振数据。从地面获得这些测量的主要限制是大气视宁度和视宁诱导串扰（SIC）所产生的图像分辨率的降低。目标。我们介绍的原型快速太阳偏振计（FSP），一种新的地面，高节奏的偏振仪，解决了上述的限制，产生的数据，最适合的应用程序的事后图像恢复，并在100 Hz的调制频率，以减少SIC。结果pnCCD相机达到400 fps，同时保持高占空比（98.6%）和非常低的噪声（4.94 erms）。调制器被优化为在可见光谱范围内具有高（> 80%）的总偏振效率。这允许FSP每秒获得100个光子噪声限制的全斯托克斯测量。我们发现，在窄带、非调制、安静太阳测量中存在的视宁度诱导信号（a）在积分7.66分钟后低于噪声（7 e-5），（b）在积分1.16分钟后低于噪声（2.3e-4），以及（c）在通过多目标多帧盲解卷积恢复情况（b）后略高于噪声（4 e-3）。此外，我们还证明，通过仅使用活动区域的窄带图像（低SNR为13.9），我们可以大约每2秒获得一组完整的高质量恢复测量结果。
2016-04-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar observations with Rio de Janeiro Danjon astrolabe: diameter variations and its correlations (1998-2000)
这项工作的目的是分析1998年至2000年的太阳直径测量活动。使用的仪器是位于国家天文台校园内的丹容星盘，经过特别改装用于太阳观测。在这段时间里，10807个独立的太阳直径测量结果从当地子午线向东和向西均匀分布。图像处理已被设计为占相机暗电流和平场，使用IRAF例程。对最终结果的观察条件进行了研究。观测时的平均温度是对最终结果影响最大的参数。其次，温度变化、弗里德因子和反射抛物线的标准差也会产生轻微而复杂的影响。导出的修正是百分之一角秒的数量级，因此比一次观测的典型误差小十倍。时间推移（1998-2000）的平均半径为959”.107 \pm 0”.006。通过CLEAN算法得到了半径的周期项。最大振幅的周期为515天。通过使用第二种类型的算法，即DCDFT，所发现的周期被确认。的依赖性的半径上观察到的日纬度进行了验证。赤道半径和极地半径之差计算为Δr=0”.013 \pm 0”.004，太阳四极矩推断为|J_2| =（3.61 \pm 2.90）*10^（-6）。
2013-01-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Wavelength Dependence of Image Quality Metrics and Seeing Parameters and their Relation to Adaptive Optics Performance
地面太阳观测受到地球大气湍流的严重影响。因此，观测到的图像质量和当时的视宁度条件密切相关。图像退化的部分校正现在由自适应光学（AO）系统实时提供。在这项研究中，将图像质量的不同度量与表征主要视情条件的参数进行比较，即，中值滤波梯度相似性（MFGS）、中值滤波拉普拉斯相似性（MFLS）、Helmli-Scherer均值、粒度均方根对比度、差分图像运动和弗里德参数r 0。在圆盘中心的静日观测是在西班牙特内里费岛伊扎那的泰德天文台（OT）的真空塔望远镜（VTT）进行的。2016年7月和8月，高分辨率快速成像仪（HiFI）在光谱的可见光和近红外部分的各种波长下记录了短曝光图像的时间序列。相关分析产生的图像质量度量和视宁度参数的波长依赖性，和均匀流形近似和投影（UMAP）被用来表征在一个特定的观测日的视宁度。此外，图像质量度量和视宁参数用于确定由AO系统提供的校正的场依赖性。管理来自大口径地面望远镜的高分辨率成像数据需要可靠的图像质量指标和对当前视宁度条件和AO性能的有意义的表征。本研究报告为如何事后检索此类信息提供了指导。
2020-11-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Sunsets and solar diameter measurement
海面上的日落提供了计时太阳穿越地平线的可能性。太阳垂直直径与日落的持续时间、方位角的余弦和观测点纬度的余弦成正比。同样的公式适用于每一个等高的圆，在阿拉伯语中称为almucantarat，它被利用在测量太阳直径与丹戎的太阳星盘。文中还提出了日落观测与星盘观测之间的类比关系，说明了这些方法的优点和误差来源。
2011-06-11 astro-ph.IM
Venus transit, aureole and solar diameter
利用水星凌日测量太阳直径的可能性已经被用来研究过去三个世纪的水星演变，并校准这些卫星测量结果。该测量基本上包括将内部接触定时的星历与观察到的定时进行比较。2004年和2012年的金星凌日提供了应用这种方法的可能性，涉及一颗有大气层的行星，太阳光通过它的折射在行星的圆盘周围产生了一个发光的弧。2012年的凌日观测是为了测量太阳直径，参与了金星暮光实验项目，以研究在进入/离开阶段附近出现的光环。
2012-10-31 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
High precision ground-based measurements of solar diameter in support of PICARD mission
太阳直径的测量是在太阳可变性和太阳对地球气候的影响的更广泛的框架内进行的。古代的日食和行星凌日将允许通过参数W=dLogR/dLogL将太阳辐照度的知识扩展到三个世纪。本文讨论了月食期间Bebs珠计时的方法，并通过由Bebs珠的光变曲线和相应的月谷轮廓重建边缘变暗函数的Bebs珠计时点，取得了较近40年来的显著改进。2010年1月15日日的日环食以及最近两次金星凌日的情况都得到了详细的研究。2006年日食期间，由IOTA成员在全球范围内贡献的Because的珠子地图集与太阳直径一起呈现。跟踪了月球边缘摄影图集（Watts，1963年）与2009年由Kaguya月球探测器制作的激光高度计图之间的转换。替代PICARD / PICARD-sol飞行任务的另一种精确测量太阳直径的方法是漂移扫描法，由太阳等高仪或较大的望远镜使用。洛迦诺天文台和巴黎天文台已经用这种方法开始了一项太阳观测计划，并取得了令人鼓舞的结果。这是第一次在1/100 Hz的频率下探测到整个太阳的图像运动。这或许可以解释1850 - 1955年在格林尼治和罗马进行的观测活动所得到的令人困惑的结果。罗马的天使圣母堂的子午线是一个巨大的针孔望远镜，它允许教学性地介绍几乎所有的经典天体测量的论点。继续支持PICARD任务，分析金星凌日和2012年月全食。
2012-11-23 astro-ph.IM astro-ph.SR
Operating the Fabry-Pérot systems of the European Solar Telescope in multi-aperture mode
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；EST Foundation（欧洲太阳望远镜基金会）；Lens Tech AB；NSF National Center for Atmospheric Research（美国国家科学基金会国家大气研究中心）
本文提出为欧洲太阳望远镜（EST）增加多孔径模式，通过将4.2米孔径分割为六个1.4米子孔径，降低高海拔视宁度影响，以在无MCAO时提升大视场成像质量，并验证其可行性与优势。
2026-10-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Review of image quality measures for solar imaging
由于地球大气湍流的存在，从地面观测太阳光球遇到了重大问题。在应用图像重建技术之前，必须仔细选择在最有利的大气条件下获得的帧（所谓的幸运帧）。然而，包含复杂的光球结构的图像的质量的估计是不是一个微不足道的任务，并在夜间幸运成像观测应用的标准例程是不适用的。在本文中，我们评估了36种专门用于评估图像质量的方法，这些方法在过去40年的丰富文献中提出。我们比较它们的有效性模拟太阳观测的活动区域和颗粒补丁，使用参考数据获得的太阳光学望远镜的Hindoe卫星。为了创建受已知程度的大气退化影响的图像，我们采用了随机波矢量方法，该方法忠实地模拟了所有的视宁度特征。结果提供了有用的信息的方法的性能取决于平均看到的条件表示的比率的望远镜的孔径的弗里德参数，$D/r_0$。比较确定了三种方法供观察者考虑：Helmli和Scherer平均值，中值滤波梯度相似性和离散余弦变换能量比。虽然第一个需要更少的计算工作量，并且几乎可以在任何大气条件下有效使用，但第二个在良好的视宁度（$D/r_0<4$）方面显示出其优越性。最后一种方法主要用于强模糊图像的后处理。
2017-09-27 astro-ph.IM
The opportunity of the 2016 transit of Mercury for measuring the solar diameter and recommendations for the observation
水星凌日在本世纪发生了两次：2003年5月7日和2006年11月8日。2016年还有一次观测这一现象的机会，用星历与观测比较的方法测量太阳直径。该方法已由I. I. Shapiro在1980年提出的方法，Sveshnikov（2002）对观测到的凌日数据进行了重新分析，并对观测数据进行了改进，以避免C.自2005年以来，Sigismondi和合作者利用了太阳边缘与凌日行星盘绘制的弦的测量，并通过分析弦将其外推到零，拟合黑滴之前的观测，在入口/出口阶段。一个由欧洲观测者（IOTA/ES）和天文台（比亚科夫日冕仪，PL 56厘米; IRSOL，洛迦诺CH - 45厘米格里高利望远镜）组成的网络正在为2016年的凌日活动。还提出了改进对进入/离开阶段的观测的建议，并举例说明了对1999年TRACE观测到的水星凌日进行数据分析的情况：这颗行星应该位于望远镜视野的中心，以避免光学失真，观测时间应该在黑滴阶段之后很长一段时间，估计在入口的内部接触T2之后和出口的内部接触T3之前的大约40秒或更长时间内。
2016-05-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar astrometry: the status of art in 2011
太阳天体测量学处理太阳直径的精确测量，以及一般的太阳形状的测量。在过去的几十年中，已经开发了几种技术来监测太阳的半径和辐照度：子午仪，漂移扫描模式的望远镜，太阳星盘，气球和专门用于测量太阳直径的卫星，以及现在进行的太阳总辐照度的空间测量，以了解太阳在其生命的这一演化阶段的半径-光度关系。太阳天体测量在气候研究中的反馈至关重要。概述了艺术在各个研究领域的地位。
2012-02-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
MISOLFA solar monitor for the ground PICARD program
在PICARD空间飞行任务框架内由蓝色海岸天文台开发（Thuillier等人，2006年）和法国空间局（CNES）的支持下，MISOLFA（Moniteur d 'Images Solaires Franco-Algérien）是新一代的日间湍流监测器。其目的是测量空间和时间湍流参数，以量化其对太阳直径测量的影响，太阳直径测量将使用PICARD机载SODISM（太阳直径成像仪和表面成像仪）仪器的合格模型从地面进行。比较来自地面和太空的同步图像应该使我们能够在太阳监测器的帮助下找到从地面长期测量太阳直径变化的最佳程序。MISOLFA现已安装在亚奥理事会的Calern设施，PICARD计划于2010年发射。我们在这里介绍的仪器的原理和获得的第一个结果的特点，在Calern天文台观察到的湍流使用该监视器，而等待发射的空间任务。
2014-12-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Diameter and solar figure observations in the solar activity context with the astrolabe of Rio de Janeiro in 1998-2003
从1998年到2003年，里约热内卢国家天文台的CCD太阳等高仪对太阳半径进行了2万多次观测。在目前的工作中，对2002年和2003年的观测结果进行了类似的修正。最初，这些值已根据其相对于当地趋势平均值的平均二次偏移进行了校正，因此无需修改测量的变化。最后，利用从一些观测参数和观测措施之间的相关性中获得的系数，对这些数值进行了偏差校正。然后将总的系列与太阳活动的系列指标进行了比较。通过不同指针对之间的相关性，检验了半径变化与太阳活动有关的假设。一些对之间的强相关性。接下来，现在考虑一个序列相对于另一个序列的时间延迟，获得相同的相关性。有几对显示出相关性的增加，表明它们之间存在显著的相移。对于太阳半径和辐照度对最大相关相位的模式计算了两种不同的情况：无论是对于完整的一系列数据，或离开了相对于太阳活动周期的两个高峰期的历元的数据。比较表明，太阳半径密切响应的条件下，活动的峰值被认为是辐照度的变化;相反，它之前的辐照度的变化，至少一百天，当峰值被丢弃，从而表明存在两个不同的制度。我们还研究了太阳半径在其纬度上的变化。有人指出，每个纬度带的反应都不同，即使如此，在时间上也存在着全球差异。
2013-01-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar astrometry with Rio Astrolabe and Heliometer
监测太阳直径的微观变化有助于更好地了解太阳活动和地球气候的局部和长期趋势。里约热内卢国家天文台的反射式日射仪进行的即时测量将光学和热失真降至最低，从统计上将空气湍流效应降至0.01弧秒。与卫星类似，RHRJ具有无限的寿命，并且它桥接并扩展了与星盘一起使用0.1弧秒rms的高度圈上的漂移扫描定时进行的测量。位于里约的星盘在1998年至2009年期间进行了太阳直径的测量，探测到的变化具有统计意义。
2013-11-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Atmospheric image blur with finite outer scale or partial adaptive correction
在宽波段工作的大型望远镜中，视宁度极限分辨率主要取决于湍流外尺度，不能用一个视宁度值来描述。我们试图澄清在这个问题上经常出现的混乱。通过解析计算和数值模拟，研究了有限湍流外尺度和部分自适应修正的影响。如果采用冯卡门湍流模型，一个简单的近似公式捕获的依赖关系的大气长曝光分辨率的外尺度在整个实际上有趣的范围内的望远镜直径和波长。在红外（IR）中，与标准柯尔莫哥洛夫视宁度公式的差异可以超过两倍。我们发现，低阶自适应湍流校正产生的残余波前有效地小的外尺度，所以即使是非常低的补偿阶导致的分辨率大幅提高，看到，相比标准理论。大型望远镜的视极限分辨率，特别是在IR中，目前由于没有考虑外尺度而被低估。另一方面，设计用于红外衍射极限成像的自适应光学系统可以将可见光的分辨率提高两倍之多。
2010-03-24 astro-ph.IM
Diameters and Temperatures VII: High-angular resolution measurements of Solar-type stars with the CHARA Array
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Lowell Observatory（洛厄尔天文台）；Georgia State University（佐治亚州立大学）；University of Sydney（悉尼大学）；University of Hawaii（夏威夷大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
研究利用CHARA阵列的PAVO组合器测量27颗类太阳恒星的角直径，结合多数据得出恒星参数，为相关研究提供经验基准。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Image Quality Specification for Solar Telescopes
现代大型地面太阳望远镜都配备了自适应光学系统，以提高在地球大气湍流存在的情况下的高角分辨率成像和分光能力。从这些望远镜获得的图像的质量不能用Strehl比率或其他直接用于夜间天文望远镜的指标来量化。在本文中，我们建议使用均方根（rms）粒度对比度作为一个度量来量化地面太阳望远镜的图像质量。我们获得了半对数图，表明对于不同水平的自适应光学补偿，对于望远镜直径（D）和大气相干直径（$ r_0$）的最实用值，斯特列尔比和均方根颗粒对比度之间的对应关系。我们估计几个工作的太阳能自适应光学系统的效率，通过比较我们的模拟结果与Strehl比和均方根粒度对比这些系统公布。我们的研究结果可以用来与一个合理的50系统效率预测的均方根颗粒对比度的下限预期从地面太阳望远镜。
2023-01-24 astro-ph.IM astro-ph.SR
Wide Field Wavefront Sensing
当从地面观测时，必须处理来自大气层的湍流和望远镜周围环境引起的湍流。为了找到未来太阳望远镜的最佳位置，并为它们开发多共轭自适应光学（MCAO），必须在望远镜上方至少12公里的高度上表征对视宁度的贡献。这种表征是用一种方法来完成的，该方法使用几个子孔径来测量差分图像位移。将普通的DIMM法和S-DIMM法推广到不同视场角下的位移测量，可以测量视宁度的高度分布。这种扩展方法被称为S-DIMM+，其中字母S表示使用Sun作为源，而+表示它是前一种方法的扩展。观测是用安装在拉帕尔马的瑞典1米太阳望远镜上的宽视场波前传感器进行的。这些测量的结果进行了比较与阴影带游侠（SHABAR），也安装在SST。这些比较的第一个结果显示，对于高达500 m的高度，两种仪器之间具有良好的相关性。WFWFS的观测结果还表明，该地区的视宁度主要来自近地面和高空，中间层的Fried参数r_0大于40 cm。
2011-03-22 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.optics
PEPITO: atmospheric Profiling from short-Exposure focalPlane Images in seeing-limiTed mOde
大气剖面测量是控制宽视场自适应光学（AO）仪器、分析AO在观测条件下的性能以及预测点扩散函数（PSF）空间变化的必要条件。我们提出了PEPITO，一个新的概念，大气湍流轮廓从{ \em事后}倾斜（TT）校正短曝光图像。PEPITO利用从参考星分离的几颗恒星之间的图像中的不等动效应，然后使用模型拟合方法，通过拟合到长曝光TT校正的PSF来产生轮廓估计。PEPITO依靠全望远镜孔径和大视场，对$C_n^2(h)$和$L_0(h)$都有很高的灵敏度。然后，它获得由相机像素尺度可配置的高垂直分辨率（1 m-400 m），利用快速统计收敛（数十秒的量级）。PEPITO只有一个短的可确保的大格式探测器和独立于望远镜直径的数值复杂性，非常适合夜间光学湍流现场表征或自适应光学仪器操作的精确轮廓。在模拟中，我们证明了在D= 0.5 m，视场为10 arcmin的望远镜上，由V=11等的拟合PSF可以估计出$C_n^2(h)$和$L_0(h)$，精度优于1%.
2019-04-04 astro-ph.IM
The development of the Heliometer of the Observatorio Nacional of Rio de Janeiro and application to the study of the Sun-Earth system
这项工作介绍了国家天文台/MCTI的太阳计的发展和建设。该仪器的设计目的是监测太阳直径的变化，其精度可达到下一代太阳卫星的水平。对测日法进行了回顾，并描述了4个原型的建造和测试。该仪器有一个镜面物镜分裂成二面角，形成了半部分的抛物柱面镜。形成仪器的材料具有10^（-7）的热稳定性和机械稳定性。光学零件的数量最小化，其质量大于λ/12。开发了用于自动收集和分析图像的原始软件。随着其最新版本的完全开发，我们进行了为期9天的观测活动，获得了超过70000张太阳的太阳图像。测量的太阳直径的标准偏差为0.5弧秒，没有仪器偏差，仅受临时大气模型的限制。因此，通过改进统计，可以实现毫弧秒的精度。研究了太阳直径与地磁场强度的相关性。发现了与太阳活动有关的系列峰值（即半径变化、耀斑指数和黑子数）与地磁强度负峰值数之间的对应关系，但必须注意的是，这是一个复杂的对应关系，需要对太阳活动周期的不同阶段有不同的响应模式和相位依赖关系。对观测证据的直接解释表明，太阳的半径似乎在地磁场相应变化之前就发生了显著变化。这种影响在太阳活动周期的下降阶段最为明显。
2013-01-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Misura del diametro solare ad almucantarat zero
在精确测量太阳直径的几种方法中，有在太阳等高仪中使用的固定almucantarat的凌日。almucantarat是一个给定高度的圆圈。地平线圆是零almucantarat，并从四个日落的Tyrrenian海的数据进行了讨论。使用60 fps的日落视频，以几角秒的精度恢复太阳的角直径。
2012-06-12 astro-ph.IM physics.optics
Analysis of a series of measurements of solar semidiameter variations during 2001 at the astrolabe of Rio de Janeiro
从1997年起，国家天文台一直在用一个星盘观测太阳，以便研究太阳半径的变化。到目前为止，已经进行了超过20，000次观察。2001年的观测是特别的，因为这是第一次，它们可以与其他等效系列进行比较，因为太阳经过了其活动周期的第二个最大值。首先选择观测数据，忽略与不成功测量相关的值。本文讨论了物棱镜不稳定引起的观测值误差，即东值增大，西值减小。然后，可以通过比较东西方系列来消除错误。接下来，研究了观测条件：气温、Fried参数和太阳临边调整的色散。考虑了它们对结果的影响。最后，我们考虑了由水准缺陷引起的误差，模型依赖于观测方位角。所有校正均小于标准差，并且平均半直径值不受影响。这意味着该系列具有相同的模式，具有较小的偏差。在棱镜不稳定性校正之后，东西方系列变得更加相似，这加强了它们瞄准同一目标的事实。修正后的系列与其他观测的太阳半直径CERGA，蔚蓝海岸天文台在法国和Tubitak天文台在安塔利亚，土耳其。比较显示了相似的特征，值得进一步详细研究。此外，该系列与每日平均太阳黑子数量进行了比较。它在2001年出现了三个最大值，这与正确系列的三个最大值延迟了50天的时间相吻合。同样，这需要进一步研究。
2013-01-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Image Restoration with the Cycle-GAN Based on Multi-Fractal Properties of Texture Features
Taiyuan University of Technology（太原理工大学）；Durham University（杜伦大学）
纹理是太阳图像最明显的特征之一，通常用纹理特征来描述。由于同一波长太阳图像的纹理具有相似性，我们假设太阳图像的纹理特征是多重分形的。基于这一假设，本文提出了一种基于纯数据的图像复原方法：以多幅高分辨率太阳图像为参考，利用周期一致性对抗网络对同一望远镜在同一波长下获得的同一稳定物理过程的毛刺图像进行复原。利用模拟和实际观测数据对该方法进行了验证，发现该方法在不损失任何帧的情况下提高了太阳图像的空间分辨率。由于该方法不需要成对的训练集或额外的仪器，它可以被用来作为一个后处理方法，无论是看到有限的望远镜或望远镜与地面层自适应光学系统获得的太阳图像。
2019-08-11 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.CV
High-resolution Solar Image Reconstruction Based on Non-rigid Alignment
抑制大气湍流的干扰，获得高空间分辨率的观测数据是地面观测亟待解决的问题。解决这个问题的一种方法是执行短曝光散斑图像的统计重建。结合Shift-Add算法的快速性和斑点噪声掩盖的精确性，提出了一种新的太阳图像重建算法-NASIR（Non-rigid Alignment based Solar Image Reconstruction）。NASIR通过在几何失真和强度分布之间建立计算模型来重建每个频率处的对象图像的相位，并且通过散斑干涉术在对准的散斑图像上重建对象图像的模量。利用相关系数、功率谱和强度剖面变异系数（CVoIP）分析了NASIR在处理1 m新真空太阳望远镜（NVST）观测数据时的性能。重建实验和分析结果表明，在视宁度较好的情况下，NASIR算法重建的图像质量接近于斑点掩蔽，而在视宁度变差的情况下，NASIR算法具有很好的鲁棒性。此外，NASIR一次性并行重建整个视场，无需相位递归和逐块重建，因此其计算时间不到散斑掩蔽的一半。因此，我们认为NASIR是一个强大的和高质量的快速重建方法，可以作为一个有效的工具，数据过滤和快速查看。
2022-07-01 astro-ph.IM eess.IV
Evaluation of image-shift measurement algorithms for solar Shack-Hartmann wavefront sensors
上下文太阳能夏克-哈特曼波前传感器测量差分波前倾斜作为来自不同子孔径的图像之间的相对移位。有几种方法用于测量这些变化。目标。我们评估的方法和各种来源的误差，如噪声，偏差不匹配，和模糊的影响的固有精度。我们调查是否测量Z倾斜或G倾斜。方法.我们在两种人工数据集上测试了算法，一种对应于具有已知偏移的图像，另一种对应于具有不同r_0的图像。结果我们的研究结果表明，位移测量的最佳方法是基于平方差函数和绝对差函数平方，通过使用二维二次插值实现亚像素精度。这些方法测量Z倾斜而不是G倾斜。
2010-09-17 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ins-det
Characterization and Quantum Efficiency Determination of Monocrystalline Silicon Solar Cells as Sensors for Precise Flux Calibration
随着天体物理学的精确前沿向一毫米级迈进，测光仪器的通量校准仍然是一个持续的挑战。我们提出了一个实验室工作台评估的可行性单晶硅太阳能电池作为大口径（直径达125毫米），高精度光电探测器的结果。我们测量的电性能，空间响应均匀性，量子效率（QE），和频率响应的3 $^{rd}$代C60太阳能电池，由Sunpower制造。我们的新结果，结合我们以前对这些电池的线性度，暗电流和噪声特性的研究，表明这些器件具有相当大的前景，其QE和线性度可与传统的小孔径光电二极管相媲美。我们认为，任何依赖于大直径光束强度的精确知识的光电校准项目都应该考虑使用太阳能电池作为校准光电探测器。
2021-08-23 astro-ph.IM
Real-time multiframe blind deconvolution of solar images
从地面获得的太阳图像的质量受到湍流地球大气层扰动效应的严重限制。对图像的事后校正以补偿大气的存在需要高阶自适应光学技术、冻结湍流大气的快速测量和非常耗时的盲解卷积算法的组合。在轻微的视觉条件下，盲解卷积算法可以产生质量惊人的图像。它们可以与从太空获得的那些非常有竞争力，由于直接进入望远镜，仪器的灵活性具有巨大的优势。在本文中，我们利用深度学习技术来显著加速盲解卷积过程，并以每秒约100张图像的峰值速率生成校正图像。我们提出了两种不同的架构，产生良好的图像校正与噪声抑制，同时保持图像的光度特性。因此，可以用标准极化调制获得极化信号，而没有任何显著的伪影。随着计算机硬件和算法的预期改进，我们预计在不久的将来，太阳图像的现场实时校正将成为可能。
2018-09-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Century-Long Monitoring of Solar Irradiance and Earth's Albedo Using a Stable Scattering Target in Space
一个直径几米的惰性球体，放置在永久卫星的一个特殊稳定的地球同步轨道上，可以用于各种科学实验。对这种球体“地球仪”进行地面观测，可以解决测量长期太阳辐照度方面的非常困难的问题。GeoSphere测量还将帮助我们了解至少在下一个世纪地球的气候变化。
2015-01-06 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.ao-ph
Composing Method for the Two-dimensional Scanning Spectra Observed by the New Vacuum Solar Telescope
本文阐述了新真空太阳望远镜提高二维太阳光谱观测的空间分辨率的技术，包括二维空间和一维波长。由于NVST没有像稳器，在空间扫描过程中会出现大尺度的抖动，由于地球大气和望远镜导引系统的精度，抖动的瞬时幅度可达1.3”，严重降低了由扫描光谱组成的二维空间图的空间分辨率。我们做出以下努力来解决这个问题：成像系统（例如，TiO波段）用于记录和检测光栅扫描期间太阳像运动在狭缝和扫描方向上的位移矢量。光谱数据（例如，根据这些位移矢量，在空间上校正和重新排列最初在时间序列上获得Ha线）。光栅扫描在具有不同视宁度条件的几个活动区域中进行（本文举例说明了两个光栅）。给定一定的空间采样和时间分辨率，合成的2D图的空间分辨率可以接近于裂隙颌图像的空间分辨率。用两种方法对校正后的质量进行了定量评价。二维物理量，如太阳大气层中的多层视线速度，也被推断证明这种技术的效果。
2018-01-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
Towards a unified definition of solar limb during central eclipses and daily transits
太阳的直径是用便携式望远镜在中央日食期间使用贝索斯珠测量的。在光球层上方最初几百公里处产生的微小发射线的混合物发出了一个光信号，该信号改变了珠子的光变曲线。本文对以往方法中采用的简单的光开关判据进行了修正。本文介绍了由贝氏珠光变曲线重建临边暗化函数的技术。
2011-06-11 astro-ph.IM astro-ph.SR
Optical Deformations in Solar Glass Filters for High Precision Astrometry
测量太阳在所有位置的直径角度给出了太阳的完整形象。它们的非球面性在经典物理学和广义相对论中有着重要的意义，并且在直接测量中使用的光学系统的行为是要准确地知道的。太阳能滤光片是具有给定吸收的平面平行玻璃，在这里，我们研究了由于静态变形而导致的5 mm厚的晶体板的面的平行度的偏离。这些变形被重新缩放到过滤器的尺寸。本文结合日轮六分仪实验和里约热内卢的反射式日射仪，讨论了玻璃太阳滤光片内外表面倾斜度对日射仪性能影响的简化模型。
2015-07-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
PICARD SODISM, a space telescope to study the Sun from the middle ultraviolet to the near infrared
PICARD空间任务上的太阳直径成像仪和表面成像仪（SODISM）在五个窄通带（中心波长为215.0、393.37、535.7、607.1和782.2 nm）提供了太阳光球层和色球层的宽视场图像。PICARD是一项空间飞行任务，于2010年6月15日成功发射进入太阳同步晨昏轨道。它是欧洲的一项资产，目的是收集太阳观测数据，以估计地球气候模型的一些输入。科学有效载荷包括SODISM成像仪和两个辐射计，SOVAP（太阳变率PICARD）和PREMOS（精密监测传感器），这两个辐射计进行测量，从而可以估计太阳总辐照度（TSI）和从中紫外到红光的太阳光谱辐照度（SSI）。SODISM望远镜持续监测太阳活动。因此，它产生的图像也可以馈送SSI重建模型。此外，SODISM的目标还包括通过日震分析观测的强度（在太阳盘和边缘）以及通过在边缘的天体测量研究来探测太阳内部。后者特别解决了径向边缘形状的光谱依赖性，以及太阳直径和非球面性的时间演变。在简要回顾了SODISM的科学目标之后，本文介绍了SODISM仪器的详细设计、预期性能和飞行操作方案。一些意见与SODISM提出和讨论。
2013-03-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
Development and first year of results from the heliometer of Observatorio Nacional
最近关于全球气候变化的研究指出了气候扰动的三个不同来源：人类活动;海洋和大气的自然变化;以及太阳活动周期的不规则性。调查气候变化的外生成分的最直接方法之一是通过测量太阳圆盘的直径和形状的变化。在里约热内卢的国家天文台/MCTI，在使用CCD太阳等高仪进行了几年的直径观测之后，这些测量现在由最先进的太阳日射计进行。测日法是测量微小角度变化的最成功的技术之一。其原理已用于最新的空间天体测量任务，目标是毫角秒精度。这种方法的成功依赖于这样一个事实，即它最大限度地减少了角度测量对仪器的热稳定性和机械稳定性的依赖。然而，在经典的日射计中，物镜被分成两半，沿着切口施加线性位移，因此由于两个图像的光束的非同心性，仍然留下与焦点的残余依赖性的空间。在太阳日射计中，所有光学元件及其壁龛都是在CCZ上制造的，望远镜管是在碳纤维上制造的，这两种材料的热系数都可以忽略不计，从而解决了焦点变化以及太阳观测期间温度变化大所带来的影响。此外，测量垂直于分离方向，并且可以从太阳运动本身随时知道板块尺度。我们在2011年末特别探索太阳活动的剧变中介绍了第一年的测量结果。
2012-11-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
High-Cadence Imaging and Imaging Spectroscopy at the GREGOR Solar Telescope - A Collaborative Research Environment for High-Resolution Solar Physics
在高分辨率太阳物理学中，光度、光谱和偏振地面数据的数量和复杂性在过去十年中显著增加，达到每小时TB的数据采集速率。这是由捕捉太阳上快速过程的愿望和短曝光时间“冻结”大气视宁度的必要性驱动的，从而实现事后图像恢复。因此，现在在太阳观测中使用大格式和高节奏探测器，以促进图像恢复。根据我们在1.5米GREGOR太阳望远镜（2014-2015）的“早期科学”阶段以及随后在2016年过渡到常规观测的经验，我们描述了针对图像恢复和成像光谱学的数据收集和数据管理。我们概述了我们的方法，有关数据处理，分析和存档的两个格雷戈里的后焦点仪器（见http://gregor.aip.de），即，GREGOR Fabry-Perot干涉仪（GFPI）和新安装的高分辨率快速成像仪（HiFI）。高分辨率太阳观测产生的多维数据的异质性和复杂性为天文学中的“大数据”提供了一个有趣但也具有挑战性的例子。大数据的挑战有两个方面：（1）建立一个工作流程，为整个社区和其他地方发布数据;（2）创建一个协作研究环境（CRE），其中计算密集型数据和后处理工具位于同一位置，并为多个研究所的科学家提供协作工作。这需要与数据中心或框架和数据库合作，这些框架和数据库能够处理基于虚拟天文台（VO）和其他社区标准和程序的庞大数据集。
2018-02-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Simple Miniaturized Stellar Interferometer: Measuring the Angular Diameter of Venus with a Masked Telescope
Sonoma State University（索诺玛州立大学）
本文提出一种简易小型化恒星干涉仪，利用带双孔掩膜的望远镜测量金星角直径，类比1921年迈克尔逊-皮斯实验，提供直观教学演示。
2026-09-24 astro-ph.IM physics.ed-ph
Infrared Imaging Spectroscopy Using Massively Multiplexed Slit-Based Techniques and Sub-Field Motion Correction
针对太阳上层大气的动态空间扩展现象，在美国新墨西哥州的邓恩太阳望远镜上开发并测试了一种新的仪器概念，该概念提供中性氦$\lambda10830$光谱三重态的宽视场、快速扫描、高分辨率成像光谱学。该仪器结合了一个新的，共空间，17平行长缝，光栅为基础的光谱仪，同时在一个单一的碲镉汞探测器成像的窄带成像通道。在$170'' \times 120''$视场上，在连续的图之间实现8.5秒的时间节奏，所述连续的图对邓恩太阳望远镜在1083 nm处的衍射极限（$1.22 λ/D = 0.36''$）进行临界采样，并提供高达具有1 nm带宽的$\sim25000$的分辨能力（$R = λ/ δλ$）（即，275 km sec $^{-1}$多普勒覆盖范围）。利用窄带通道相对于每个光谱图像（以10 Hz的速率获取）的严格的并行性，这项工作表明，由大气视宁度引入的子场图像运动可以在每个映射的光谱数据立方体中得到补偿。该仪器为当前的研究提供了必要的红外光谱成像能力，同时开创了高分辨率，宽视场，时域太阳天文学的技术。
2018-09-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
A generalized differential image motion monitor
我们提出了通用差分图像运动监视器。它是一个紧凑的仪器，专门用于测量光学湍流的4个参数：视宁度，等晕角，相干时间和波前相干外尺度。GDIMM基于一个小型望远镜（直径28厘米），在其入射光瞳处配备了一个3孔掩模。该仪器是全自动的，并在Calern天文台（法国）连续监测湍流参数。本文介绍了仪器、数据处理和误差估计。我们还提供了卡伦天文台上空3.5年湍流参数监测的统计数据。
2019-04-15 astro-ph.IM
Turbulence monitoring at Calern observatory with the Generalised Differential Image Motion Monitor
广义差分图像运动监测器（GDIMM）是几年前提出的新一代湍流监测仪器。它测量了光学湍流的综合参数，即视宁度、等晕角、闪烁指数、相干时间和波前相干外尺度。GDIMM基于一个全自动小型望远镜（直径28厘米），在其入射光瞳处配备了一个3孔掩模。该仪器安装在Calern天文台（法国），对湍流参数进行连续夜间监测。在这篇文章中，我们提出了在Calern获得的长期和季节性统计数据，并结合GDIMM数据提供了等效湍流高度和有效风速等数量。
2020-12-17 astro-ph.IM
Lo Gnomone Clementino: Astronomia Meridiana in Chiesa dal '700 ad oggi
Clementine Gnomon是一个巨大的针孔暗相机，专门用于子午线太阳天体测量，位于罗马的Santa Maria degli Angeli大教堂。教皇克莱门特十一世命令弗朗切斯科·比安奇尼（1662-1729）在1701-1702年建造这台仪器。它使太阳图像无失真，因为针孔是光学少。克莱门汀Gnomon的方位角已经参考了相对于天体北极，它是4 '28.8”\pm 0.6”向东。此外，从一个完美的线的局部偏差是已知的精度优于0.5毫米。因此，过境的时间是系统的延迟相对于星历。它强调的机会，考虑克莱门汀Gnomon作为介绍现代天体测量学除了其在天文学史上的关键作用。使用视频研究了太阳图像上的视宁度效应。还示出了在恢复原始针孔中的确定性解决方案的需要。
2011-07-04 astro-ph.IM physics.hist-ph
The Local Sky as an Introductory Solar System Astronomy Laboratory Using Smart-Telescopes
Community College of Rhode Island（罗德岛社区学院）
本文介绍了一套使用Seestar S50智能望远镜的8个入门级太阳系天文学实验室序列，适用于多类课程，可通过实时观测或预制图像集开展，帮助学生掌握天文测量与推理等技能。
2026-08-07 astro-ph.IM physics.ed-ph
