Astronomical verification of a stabilized frequency reference transfer system for the Square Kilometre Array
为了满足其尖端的科学目标，平方公里阵列（SKA）望远镜需要高精度的频率参考分配到其每个天线。频率参考通过光纤链路分布，并且必须主动稳定以补偿由链路上的环境扰动施加在信号上的相位噪声。SKA的工程要求要求任何建议的频率参考分配系统都要在“天文验证”试验中得到证明。我们提出的稳定的频率参考传输系统SKA-mid天文验证的结果。澳大利亚望远镜紧凑阵列的双接收器结构被用来从数据中减去天空信号的相位噪声，从而可以直接比较使用标准频率基准进行的观测的相位噪声，以及通过77公里光纤电缆传输的稳定频率基准传输系统。本文给出了在5GHz和25 GHz下用于天体校准观测的稳频基准传递系统的分数频率稳定度和相位漂移的结果。这些观察加上额外的实验室结果的传输信号的稳定性超过166公里的城市光纤链路被用来表明，稳定的传输系统在测试中超过所有SKA相位稳定性的要求，在广泛的观测条件下。此外，我们已经表明，替代参考传播系统，使用多个合成器提供参考信号的子部分的阵列可能会限制望远镜的成像能力。
2017-04-28 astro-ph.IM physics.ins-det
All Sky Cameras for the characterization of the Cherenkov Telescope Array candidate sites
全天空相机（ASC）是作为一种用于监控夜空质量的通用设备而开发的。已经安装了八个ASCs，并在切伦科夫望远镜阵列（CTA）伽马射线天文台的八个候选站点测量夜空参数。ACS系统由天文CCD相机、鱼眼接目镜、控制计算机和相关电子设备组成。测量在天文夜晚进行。每5分钟自动拍摄一次图像，并使用设备的控制计算机自动处理。分析结果是云的比例（天空被云覆盖的百分比）和夜空亮度（单位为等/角秒$^{2}$）
2013-07-15 astro-ph.IM
Cyclic Imaging for All-Sky Interference Forecasting with Array Radio Telescopes
射频干扰（RFI）正在威胁着现代射电天文学。减轻其对天文数据影响的经典方法包括通过称为标记和消隐的过程丢弃损坏的时间和频率数据样本。我们建议利用RFI信号的循环平稳特性来可靠地检测和预测它们在阵列射电望远镜视场内的位置，并动态地安排天文观测，以最大限度地减少RFI数据损坏的概率。
2020-07-26 astro-ph.IM eess.SP
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
Validation and extension of the PAWS Zemax model as a first step in the development of a Compact Arrayed Waveguide Stacked Multi-Object Spectrograph (CAWSMOS)
Leibniz Institut für Astrophysik, Potsdam, Germany（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）；Leibniz Institute for High Performance Microelectronics, Frankfurt (Oder), Germany（法兰克福（奥得河）莱布尼茨高性能微电子研究所）；University of Potsdam, Potsdam, Germany（波茨坦大学）
本文通过对比Zemax模型与PAWS校准数据验证并扩展PAWS模型，为研制CAWSMOS，以降低天文光谱仪成本尺寸、提高效率并推动AWG技术在天文领域应用。
2026-08-26 astro-ph.IM
Radio Astronomical Image Formation using Constrained Least Squares and Krylov Subspaces
射电天文学的成像可以定义为在给定天线阵列的情况下，估计天空中天体源的空间功率分布。图像形成的挑战之一是，随着像素的数量变得很大，问题变得不适定。引入包含先验知识的约束条件至关重要。在本文中，我们表明，除了非负性，在图像中的每个像素的大小也有界从上面。实际上，经典的“脏图像”是一个上限，但是可以使用阵列处理技术从数据中形成更严格的上限。这将图像形成公式化为具有不等式约束的最小二乘优化问题。我们建议使用有效集技术来解决这个约束最小二乘问题，并描述了实现它所需的步骤。结果表明，最小二乘部分的问题可以有效地实现与Krylov子空间为基础的技术，其中的问题的结构允许大规模的并行性和减少存储需求。该算法的性能进行了评估，使用模拟。
2015-05-06 astro-ph.IM
Real Time Event Detection in Astronomical Data Streams: Lessons from the VLBA
新一代的观测科学仪器大大增加了在一系列领域收集的数据量。这些仪器包括平方公里阵列（SKA）、大型综合巡天望远镜（LSST）、地面传感器网络和参与“十年巡天”任务的NASA卫星。其前所未有的覆盖面和敏感性将可能揭示全新类别的意外和短暂事件。Commensal方法被动地分析这些数据流，识别具有科学意义的异常事件并实时做出反应。我们报告的一个案例：V-FASTR，正在进行的实验在甚长基线阵列（VLBA），使用在线自适应模式识别搜索异常快速无线电瞬变。V-FASTR对毫秒分辨率的数据流进行分类，并促进候选异常进行进一步的离线分析。它实时调整检测参数，注入合成事件，不断重新训练自己，以获得最佳性能。这种自调谐方法保持对弱信号的灵敏度，同时适应不断变化的仪器配置和噪声条件。该系统自2011年7月以来一直在运行，使其成为迄今为止运行时间最长的实时射电瞬态实验。
2013-01-26 astro-ph.IM
Neutrino Telescope Array Letter of Intent: A Large Array of High Resolution Imaging Atmospheric Cherenkov and Fluorescence Detectors for Survey of Air-showers from Cosmic Tau Neutrinos in the PeV-EeV Energy Range
本意向书（LoI）描述了中微子望远镜阵列（NTA）项目的大纲和计划。高能中微子为强子加速提供了独特而无可争辩的证据。最近，冰立方已经报道了超过预期的来自大气秒的天文中微子候选者，但受到水切伦科夫探测方法的限制。下一代高能中微子望远镜应该能够为宇宙高能中微子建立无可争辩的证据。它不仅应该有数量级的更大的灵敏度，而且还应该有足够的指向精度来探测已知或未知的天文物体，而不会受到大气层的影响。拟议的装置是一个大型阵列的成像大气切伦科夫和荧光探测器的复眼站，具有宽视场和精细的观测能力，从PeV-EeV能量范围的宇宙τ中微子的空气簇射。这套先进的光学复杂系统主要是在全天空巡天高分辨率空气簇射探测器（Ashra）的基础上发展起来的，并采用τ簇射掠地方法对PeV-EeV τ中微子进行巡天。在标准GRB中微子注量的条件下，它可以对PeV-EeV τ中微子进行宽（30 ° x 360 °）和深（~400 Mpc）的巡天观测，而且在基本无背景的条件下，它的指向精度优于0.2 °。通过在宽视场中对掠地τ阵雨进行先进成像，我们的目标是明确发现和识别天文τ中微子源，为天体物理强子模型提供不可逃避的证据，以加速和/或在精确确定的方向上传播极高能量的质子。
2015-07-22 astro-ph.IM hep-ex
A Multilevel Scheduling Framework for Distributed Time-domain Large-area Sky Survey Telescope Array
望远镜阵列由于其比单个望远镜更高的资源利用率、更大的巡天面积和更高的全时空监测频率而受到越来越多的关注。与普通的几台望远镜协同运行相比，新的天文观测模式在望远镜数量上有一个数量级的差异。它需要分布在不同地点的大视场望远镜进行有效的协调观测。各种抽象环境约束的连贯建模对于响应多个复杂的科学目标是必不可少的。此外，由于相互竞争的科学优先事项和现场能见度，如何安排望远镜阵列的观测可以显着影响观测效率。针对时域测量望远镜阵列调度问题，提出了一种多级调度模型。开发了一个灵活的框架，其基本功能封装在分层体系结构上实现的软件组件中。提出了一种优化度量，以自洽地加权时变观测条件的贡献，以保持均匀的覆盖范围和有效的时间利用率从全局的角度来看。通过仿真实例对调度器的性能进行了评估。实验结果表明，我们的调度框架执行正确，并提供了可接受的解决方案，考虑在可行的时间量的时间分配效率和天空覆盖均匀性的百分比。使用一个通用版本的望远镜阵列调度框架，我们还展示了其可扩展性和潜力，可应用于其他天文应用。
2023-02-04 astro-ph.IM
The Chinese space millimeter-wavelength VLBI array - a step toward imaging the most compact astronomical objects
中国科学院上海天文台（SHAO）正在研究空间VLBI（甚长基线干涉仪）计划。该计划的最终目标是利用天基VLBI阵列在亚毫米波长下工作，对星系中心的超大质量黑洞附近进行成像，并获得100倍的角分辨率。为了实现这一宏伟目标，任务计划分为三个阶段。该计划的第一阶段被称为空间毫米波VLBI阵列（SMVA），由两颗卫星组成，每颗卫星携带一个10米直径的射电望远镜进入椭圆轨道，远地点高度为60000公里，近地点高度为1200公里。空间VLBI望远镜将在43、22和8 GHz三个频段工作。43和22 GHz频段将配备低温接收机。这些空间望远镜与地面射电望远镜一起观测，在43千兆赫处实现了20微弧秒（$μ$ as）的最高角分辨率。SMVA预计将进行广泛的高分辨率观测研究，例如首次对M87星系中心的超大质量黑洞的阴影（暗区）进行成像，研究SMBH周围水超脉泽的运动学，以及探索活动星系核的动力源。中科院于2012年10月批准了预研究资金，以支持科学和技术可行性研究。这些研究还包括制造可部署的10米天基望远镜原型和22千兆赫接收器。在这里，我们报告SMVA项目的最新进展。
2014-03-20 astro-ph.GA astro-ph.IM
High-fidelity radio astronomical polarimetry using a millisecond pulsar as a polarized reference source
本文提出了一种新的偏振定标方法，该方法假定PSR J 0437 -4715的平均偏振辐射随时间保持恒定，并根据该脉冲星的常规观测数据导出仪器响应。该技术适用于任何需要在长时间尺度上进行高保真偏振测量的实验;它通过校准在帕克斯天文台对PSR J1022+1001进行的7.2年高精度定时观测来证明。应用新技术，然后通过使用矩阵模板匹配的到达时间估计产生后拟合残差与不确定性加权标准偏差为880 ns，2倍小于通过传统的校准和到达时间估计方法获得的到达时间残差。该实验所达到的精度产生了对投影半长轴的长期变化，近星点进动和夏皮罗延迟的第一次重要测量;它还将PSR J1022+1001列为作为帕克斯脉冲星定时阵列（PPTA）项目的一部分定期观测的十个最佳恒星之一。它示出的授时精度的PPTA中的一个大的分数是目前有限的系统的定时误差，由于仪器偏振文物。更重要的是，系统误差的长期变化在不同的脉冲星之间是相关的，这对任何脉冲星定时阵列实验的主要目标产生了不利影响。这些限制可以通过采用本工作中提出的技术来克服，该技术放松了对仪器偏振纯度的需求，从而有可能降低下一代望远镜（如平方公里阵列）的开发成本。
2012-12-14 astro-ph.IM
The Allen Telescope Array: The First Widefield, Panchromatic, Snapshot Radio Camera
艾伦望远镜阵列（ATA-42）的前42个元件开始在北加州的帽子溪射电天文台提供数据。科学家和工程师们正在积极利用这一创新仪器的所有灵活性，以便同时对天体物理天空进行全景调查。这个新望远镜的基本科学计划是多种多样的，令人兴奋的;我们在这里讨论一些第一个天文结果。
2009-08-08 astro-ph.IM
Design of microstrip-line coupled kinetic inductance detectors for near infrared astronomy
动力学电感探测器（KID）具有低噪声、快速响应和光子计数的特点，在天文观测中具有巨大的潜力，如寻找系外行星。本文介绍了一种用于近红外天文观测的微带线耦合KIDS阵列的设计过程和仿真结果。与共面波导馈线相比，微带馈线不需要空气桥，简化了制作工艺。在设计部分，我们主要讨论了阻抗变换网络、KID结构以及频率串扰的仿真。测试阵列由8行13列共104个谐振器组成，频率范围为4.899 ~ 6.194 GHz。仿真结果表明，该天线的间距约为200 $μ$ m，频率串扰小于50 kHz.
2022-09-20 astro-ph.IM
Near-Noiseless Single-Photon Detection in the Infrared with a Megapixel Semiconductor Array for Low-Background Astronomy
Institute for Astronomy, University of Hawai‘i at Mānoa（夏威夷大学马诺阿分校天体物理研究所）；Department of Astronomy, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校天文系）；Gemini Observatory, National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（吉米尼天文台，国家光学红外天文研究实验室）；Leonardo UK, Leonardo Corporation（莱奥纳多英国公司，莱奥纳多公司）；Markury Scientific（马克里科学）
本研究展示了HgCdTe线性模式雪崩光电二极管阵列在常规低温下实现百万像素级单光子分辨，误报率极低，为红外光子计数天文学提供了新路径。
2026-10-02 astro-ph.IM
Astrophotonics: photonic integrated circuits for astronomical instrumentation
光子集成电路（PIC）以其在电信领域的重要作用而闻名，例如数据中心中的高速通信设备。然而，PIC也为生命科学，医学，传感，汽车等领域的创新带来了希望。在过去的二十年里，人们已经看到了利用PIC提高天文望远镜仪器性能的努力，也许最引人注目的例子是ESO超大望远镜干涉仪重力的集成光学光束组合器。这台仪器使人们能够以前所未有的角分辨率观测银河系中心的超大质量黑洞，最终获得2020年诺贝尔物理学奖。全球有几个团体积极参与新兴的天体光子学研究领域，其中包括德国波茨坦的innoFSPEC中心。我们目前的结果，为一些应用开发的innofspec，特别是PIC集成光子光谱仪的基础上，阵列波导光栅和PAWS演示（波茨坦阵列波导摄谱仪）、用于精确波长校准的天文频率梳中的PIC环形谐振器、用于大型天文干涉仪的离散光束组合器（DBC）、以及用于复杂天文滤波器的非周期光纤布拉格光栅及其在PIC中的可能衍生物。
2023-02-13 astro-ph.IM physics.app-ph physics.optics
Simulation and Testing of a Linear Array of Modified Four-Square Feed Antennas for the Tianlai Cylindrical Radio Telescope
介绍了一种宽频带、双极化、改进的四边形天线作为射电天文测量的馈电天线。天线的线性阵列被用来作为天线馈源的圆柱反射器的天来，一个无线电干涉仪设计的21厘米强度映射。在650 - 1420 MHz范围内的多个频率的馈电天线波束图案和散射参数的模拟进行比较的实验结果。对组合馈源阵/反射器的波束方向图进行了仿真。
2017-05-12 astro-ph.IM
End to end developments for the Multipurpose Interferometer Array Pathfinder from the IAR Electronics Laboratory
本文介绍阿根廷IAR开发的多功能干涉仪阵列探路者（MIA），包括16个5米天线、双极化接收器及三天线探路者的概念设计与当前进展。
2023-12-28 astro-ph.IM stat.AP
Testing and Data Reduction of the Chinese Small Telescope Array (CSTAR) for Dome A, Antarctica
中国小望远镜阵列（以下简称CSTAR）是中国在南极冰盖上的第一台天文仪器。该数据采集系统分别在实验室冰箱和海拔4500米的帕米尔高原上进行了低温低压试验。最后四晚的测试观测结果表明，CSTAR已准备好在南极洲Dome A运行。在本文中，我们提出了一个描述CSTAR和性能来自测试观察。
2010-01-27 astro-ph.IM
Towards radio astronomical imaging using an arbitrary basis
Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)（荷兰射电天文研究所（ASTRON））
新一代射电望远镜，如平方公里阵列（SKA），需要在计算机硬件和软件方面取得巨大进步，以便有效地处理大量产生的数据。在本文中，我们探索了一种新的宽视场成像方法。通过将由逆傅立叶变换执行的图像重建推广到任意变换，我们获得了巨大的新的可能性。特别是，我们概述了一种方法，可能允许获得的天空图像的大小P倍Q（最佳）O（PQ）的时间。这可能是未来望远镜向实时、宽视场天空成像方向迈出的一步。
2015-04-11 astro-ph.IM cs.CV
Interference Mitigation with a Modified ASKAP Phased Array Feed on the 64 m Parkes Radio Telescope
我们目前的结果，从第一次尝试，以减轻射频干扰的实时天文测量与相控阵饲料的64米帕克斯射电望远镜。尽管在估计干扰空间特征中存在误差，但仍实现了高达20 dB的抑制。最好的结果是完全切除了来自接收机数字后端系统的窄带和固定时钟信号。我们还贡献了一种方法来插值有效的波束形成器的权重在干扰影响的渠道。需要正确的初始波束权重以避免抑制期望信号。
2017-06-14 astro-ph.IM
The Effects of the Local Environment on a Compact Radio Interferometer I: Cross-coupling in the Tianlai Dish Pathfinder Array
本研究针对紧凑型射电干涉仪受局地环境产生的非天文相关信号干扰的问题，建立天线接收机噪声交叉耦合模型，应用于天籁碟形探路者阵列并结合观测验证，提出21 cm强度测绘仪器的交叉耦合水平要求。
2023-11-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Examining alternatives to wavelet de-noising for astronomical source finding
平方公里阵列及其探路者ASKAP和MeerKAT将产生大量数据，需要自动源查找。自动源查找器的性能可以通过预处理数据集来提高。在WALLABY和DINGO巡天的准备工作中，我们使用了一个由实际Westerbork望远镜噪声和WHISP HI星系构成的HI数据立方体，测试了线性平滑、{ \sc Duchamp}寻源器的小波去噪、迭代中值平滑和数学形态减法对谱线数据集强度阈值寻源的实际改进。为了比较这些预处理方法，我们为每种方法和一系列输入参数生成了完整性-可靠性性能曲线。我们发现，迭代中值平滑产生最好的ASKAP HI谱线观测源发现的结果，但小波去噪是一个更安全的预处理技术。在本文中，我们还提出了我们的实现迭代中值平滑和数学形态减法。
2012-06-28 astro-ph.IM
Noise Temperature of Phased Array Radio Telescope: The Murchison Widefield Array and the Engineering Development Array
本文提出了一个框架来计算接收机噪声温度（Trcv）的两个低频射电望远镜，默奇森宽场阵列（MWA）和工程发展阵列（EDA）。选择MWA是因为它是Murchison射电天文台唯一运行的低频平方公里阵列（SKA）前兆，而选择EDA是因为它模仿了拟议的SKA-Low台站规模和配置。它将证明，使用现有的功率波为基础的框架，多端口放大器的噪声特性是足够普遍的相控阵列的Trcv评估。使用低噪声放大器（LNA）的测量噪声参数和阵列的模拟S参数的组合来完成Trcv的计算。计算值与通过天文观测获得的测量结果进行了比较，发现两者的结果是一致的。目前的文献中缺乏这种验证。结果表明，两个阵列的接收机噪声温度较低时，一个单一的隔离元件。这是由于阵列内部互耦的增加造成的，本文对此进行了深入的讨论。
2020-03-11 astro-ph.IM
Astronomical Optical Interferometry from the Lunar Surface
该研究指出月面是大型分布式光学干涉设施的理想选址，结合月球抵达技术成熟、地面光学干涉技术发展及月面运行经验积累，论证了开展月面天文光学干涉测量任务的可行性与优势。
2025-10-28 astro-ph.IM
Introducing the Condor Array Telescope. 1. Motivation, Configuration, and Performance
“秃鹰阵列望远镜”或“秃鹰”是一种高性能的“阵列望远镜”，由六个物镜直径为180毫米的复消色差折射望远镜组成，每个望远镜都配备了一个大格式，非常低的读取噪声（$\approx 1.2$ e $^-$），非常快的读取时间（$< 1$ s）CMOS相机。秃鹰位于新墨西哥州西南角的一个非常黑暗的天文站点，在阿尼马斯附近的新墨西哥州黑暗天空天文台，大约在图森和埃尔帕索之间（距离任何一个都超过150公里）。Condor具有宽视场（$2.29 \times 1.53$ deg $^2$或3.50 deg $^2$），优化用于测量点源和扩展的极低表面亮度特征，并且对于宽带图像，可以在60 s（甚至更短）的节奏下工作，同时保持天空噪声限制，占空比接近100\%。在其正常工作模式下，Condor可在数十或数百小时的停留时间内获得曝光时间为60 s的宽带曝光。通过这种方式，Condor建立了深度，敏感的图像，同时以60秒的节奏监测每个字段的数万或数十万个点源。Condor还配备了衍射光栅和一组He II 468.6 nm，[O III] 500.7 nm，He I 587.5 nm，H $α$ 656.3 nm，[N II] 658.4 nm和[S II] 671.6 nm窄带滤光片，使其能够解决各种宽带和窄带科学问题。由于其独特的能力，秃鹰可以进入以前从未被研究过的“天文发现空间”区域。在这里，我们…
2023-01-16 astro-ph.IM
On the prospects of cross-calibrating the Cherenkov Telescope Array with an airborne calibration platform
近年来，无人机技术的发展使得无人机成为天文学设施的机载校准平台。这对于分布在大面积上的望远镜阵列尤其如此，例如切伦科夫望远镜阵列（CTA）。本文研究了利用无人机进行CTA校准的可行性。假设无人机在CTA上方1 km的高度，在天文学上晴朗的夜晚操作，分层，低大气尘埃含量，对校准光源和机载光电二极管进行适当的热保护以监测其绝对光强度，CTA的相同尺寸级别的望远镜的相互校准被发现是可以实现的，具有6- 8%的不确定性。对于不同望远镜尺寸级别的交叉校准，发现8- 10%的系统不确定度是可以实现的。重要的是，为无人机配备多波长校准光源使我们能够监测CTA望远镜光学系统的波长依赖性退化，使我们不仅能够在望远镜部署的最初几年后保持这种6- 10%的不确定性，而且还可以准确地解释多波长退化对其他技术CTA交叉校准的影响，即空气簇射和局部μ子的图像。因此，基于UAV的系统为CTA提供了几种独立和互补的方法，用于交叉校准各个望远镜的光学吞吐量。此外，在无人机系统上安装环境传感器不仅使我们能够最大限度地减少与校准信号的大气传输相关的系统不确定性，还使我们能够绘制CTA上方的灰尘含量，并在每次无人机飞行时监测CTA上方第一公里大气的温度，湿度和压力分布。
2017-11-04 astro-ph.IM
A Linear Formation Flying Astronomical Interferometer in Low Earth Orbit
空间干涉测量是高角分辨率天体物理学的必然终点，也是一项关键技术，可用于分析系外行星的形成和大气层，具有非常详细的信息。然而，达尔文和TPF-1等大型任务的预期成本以及技术准备水平不足，导致自2000年代后期以来发展有限。在这里，我们提出了一个小规模的编队飞行干涉阵列在低地球轨道的可行性研究，这将旨在证明与空间干涉测量，同时仍然使独特的天体物理测量所涉及的技术概念。我们将详细介绍拟议的系统架构和计量系统，以及目前的轨道模拟表明，该阵列应该是足够稳定的，以执行干涉测量<50米/秒/年的delta-v和一个推进器每个航天器。我们还进行可观测性模拟，以确定天空的哪些部分是可见的给定的轨道配置。我们乐观地得出结论，这种设计是可以实现的，但更详细的控制模拟因素，在一个演示的计量系统是下一步，以证明完整的任务可行性。
2020-04-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
The ATA Digital Processing Requirements are Driven by RFI Concerns
作为新一代射电望远镜，艾伦望远镜阵（ATA）是平方公里阵（SKA）的原型。在这里，我们描述了最近开发的ATA数字信号处理链的设计约束SKA处理的案例研究。随着射频干扰（RFI）对射电天文学来说变得越来越成问题，射电望远镜必须支持广泛的RFI缓解策略，包括在线自适应RFI归零。我们观察到，对数字精度和控制速度的要求不是由天文成像，而是由RFI驱动的。这可以从以下事实中理解，即高动态范围和数字精度对于从弱天文背景中去除强RFI信号是必要的，并且因为与天体源相比，RFI信号可以快速变化。我们回顾和批评的推理路线，导致我们的ATA数字处理的一些设计规范，包括这些：波束形成器的系数必须指定至少1°的精度和至少一次每毫秒，以实现灵活的RFI切除。
2012-10-31 astro-ph.IM
Using Nagios to monitor the Telescope Manager (TM) of the Square Kilometre Array (SKA)
目前正在设计中的SKA（平方公里阵列）将是一个巨大的射电天文设施，其管理将由一套称为望远镜管理器（SKATM）的软件应用程序通过TANGO框架执行。为了确保TM的正常和不间断运行，正在开发一个本地监控系统（TM.LMC），目标是对TM进行监控、生命周期控制和故障管理。对于监测活动，在TM.LMC中心，Nagios（由生命周期管理工具Chef自动化）已被提议作为主要工具包，以检查资源，服务和每个TM应用程序在通用和性能级别的状态：对于后一个目的，已经开发了一个自定义代理。这导致了一个集成的故障管理模块，基于Nagios-Chef集成，可以有效地处理任何异常情况
2019-02-20 astro-ph.IM
Characterization of the candidate site for the Cherenkov Telescope Array at the Observatorio del Teide
未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的西班牙合作伙伴已经选择了CTA北部安装的候选地点，距离特内里费加那利岛的Observatorio del Teide（OT）3公里。由于OT是一个特征非常鲜明的天文地点。在这里，我们专注于从OT天文台的公开访问的测量和在候选网站部署的仪器获得的差异。我们发现，风一般较软的候选网站，和背景光的水平相当的天文台德尔罗克德洛斯Muchachos（ORM）在拉帕尔马在B波段，而它只是略高的V波段。
2013-07-18 astro-ph.IM
Packing the sky: coverage optimization and evaluation for large telescope arrays
最近在低成本天文设备方面取得的进展，包括高质量的中孔径望远镜和低噪声CMOS探测器，使得部署大型光学望远镜阵列在财政上可行，在科学上也很有意义。Argus光学阵列就是这样一个系统，由900个8英寸望远镜组成，计划在每次曝光时覆盖整个夜空，并能够成为北半球最深和最快的天空调查。这种新型望远镜带来了新的挑战：确定最佳的单个望远镜指向，以实现所需的天空覆盖范围和大量望远镜的重叠，并使用单独的支架，包含望远镜子阵列的较大安装结构或单个支架上的整个阵列来实现这些指向。在本文中，我们描述了一种方法，用于创建一个指向模式，并给出该模式的快速评估天空覆盖和重叠的算法，并将其应用到阿格斯阵列。使用这种模式，望远镜被放置成半球形排列，可以安装为单个单片阵列或分成几个较小的子阵列。这些方法可以应用于其他大型阵列，其中天空包装是具有挑战性的，并且均匀间隔的阵列细分是安装所必需的。
2022-08-18 astro-ph.IM
TCSpy: Multi-telescope Array Control Software for 7-Dimensional Telescope (7DT)
TCSpy是一款基于网络协议的多望远镜阵列控制软件，用于7DT阵列（20台0.5米望远镜），实现集中控制、多样观测模式及快速后续观测，支持引力波源光学对应体探测、千新星识别和南天光谱测绘。
2024-07-18 astro-ph.IM
The ASTRI Mini-Array of Cherenkov Telescopes at the Observatorio del Teide
应科院微型阵列是国家天文研究所的一个项目，旨在建造和操作一个设施，以研究在TeV光谱带内发射极高能量的天文源。应科院的MA由九个创新的成像大气切伦科夫望远镜组成。这些望远镜将根据与国家天文学研究所签订的东道协定安装在特内里费岛（西班牙加那利群岛）加那利群岛天文学研究所的泰德天文观测台。由于预期其整体性能，优于目前切伦科夫望远镜阵列的性能，能量超过\sim 5 TeV和高达100 TeV或更高，应科院MA将成为在这些能量下对银河和银河系外天空进行深入观测的重要仪器。
2022-08-09 astro-ph.IM
ConvoSource: Radio-Astronomical Source-Finding with Convolutional Neural Networks
寻找天文源并对其进行分类是无线电勘测科学利用的关键。找源通常涉及根据一些估计的背景来识别图像中属于天文源的部分。由于相关噪声的存在，这在无线电体制中可能是有问题的，相关噪声可能干扰来自源的信号。在目前的工作中，我们提出了一种基于深度学习技术的新方法ConvoSource，用于识别无线电源的位置，并将结果与高斯拟合方法进行比较。由于深度学习方法允许生成更多的训练图像，因此它应该在源查找任务中表现良好。我们在为平方公里阵列（SKA）的数据挑战而创建的人工数据上测试源查找方法。我们调查的来源，分为三类：恒星形成星系（SFGs）和两类活动星系核（AGN）。给出了两种不同频率（560 MHz和1400 MHz）、三种总积分时间（8 h、100 h和1000 h）和三种信噪比（SNR）（1、2和5）下的人工数据。在~较低的SNR下，ConvoSource在SFG和所有源的恢复中往往优于高斯拟合方法，尽管在最低SNR为1时，更好的性能可能是由于机会匹配。高斯拟合方法在较低信噪比下对活动星系核型源的恢复效果较好。在较高信噪比下，ConvoSource方法对活动星系核源的平均恢复效果较好，而高斯拟合方法对SFG和所有源的恢复效果较好。与高斯拟合方法相比，ConvoSource通常在更短的总积分时间内表现更好，检测到更多的真阳性，错过更少的源;但是，它检测到更多的假阳性。
2019-12-19 astro-ph.IM
maria goes NIFTy: Gaussian Process-Based Reconstruction and Denoising of Simulated (Sub-)Millimetre Single-Dish Telescope Data
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Excellence Cluster ORIGINS（ORIGINS卓越集群）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Yale University（耶鲁大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（ICE，CSIC））
本文提出基于NIFTy的高斯过程方法，用于重建和分离亚毫米波单盘望远镜数据中的天体信号与大气噪声，提升天空重建精度。
2026-03-27 astro-ph.IM
Pixel centroid characterization with laser speckle and application to the Nancy Grace Roman Space Telescope detector arrays
本文提出利用激光散斑和双缝孔径重建红外探测器像素质心偏移的方法，并在罗曼太空望远镜H4RG-10探测器上测得x方向约0.0107像素RMS的残余偏移，验证了方法的有效性。
2022-08-29 astro-ph.IM
Schwarzschild-Couder telescope for the Cherenkov Telescope Array: Development of the Optical System
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代甚高能（VHE）伽马射线观测的地面实验。它将把几十个具有不同孔径的成像大气切伦科夫望远镜（IACT）集成到一个天文仪器中。CTA合作的美国部分已经提出并正在开发一种新型的IACT设计，该设计采用Schwarzschild-Couder（SC）消球差双镜光学系统。与传统的单镜戴维斯-科顿IACT相比，SC望远镜的设计可以适应宽视场，显着提高成像分辨率。此外，SC望远镜的缩小版尺寸使其与由硅光电倍增器组装的高度集成相机兼容。在这份报告中，我们报告的SC光学系统，这是努力建设一个全尺寸的原型望远镜在亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台这种类型的发展状况。
2013-07-15 astro-ph.IM
Fundamental Imaging Limits of Radio Telescope Arrays
射电天文图像的保真度通常通过实际经验来评估，即使用经验法则，尽管某些方面和情况已经得到了严格的处理。在本文中，我们提出了一个数学框架，能够描述射电天文成像问题的基本限制。虽然数据模型假设一个单一的快照观察，即在时间和频率的变化不考虑，这个框架是足够的一般性，允许扩展到综合观察。使用统计信号处理和线性代数的工具，我们讨论了成像和反卷积问题的易处理性，噪声在地图中的重新分配的成像和反卷积过程中，由于传播的校准误差和热噪声的图像值的协方差和易处理的自校准源的数量的上限。图像值的协方差和易处理源的数量的组合确定在成像过程中可实现的有效噪声基底。有效噪声提供比动态范围更好的品质因数，因为它包括噪声的空间变化。我们的研究结果提供了通过设计阵列来提高成像性能的方法。
2010-03-11 astro-ph.IM physics.data-an stat.AP
Quantum-Assisted Telescope Arrays
量子网络为天文干涉仪提供了一个平台，能够对微弱的恒星物体进行成像。在最近的一项工作中[arXiv：1809.01659]，我们提出了一种协议，通过有效利用量子资源和适度的量子存储器来避免传输损耗。在这里，我们分析了该方案的一些扩展。我们表明，它可以作为一个真正的宽带干涉仪和推广到阵列中的多个站点。我们还分析了如何成像的基础上的量子傅里叶变换提供了改进的信噪比相比，经典的处理。最后，我们讨论了基于光子探测的量子态转移的物理实现。
2019-08-28 astro-ph.IM quant-ph
The Expanded Very Large Array
在近30年的运行中，甚大阵（VLA）已被证明是一个非常灵活和富有成效的射电望远镜。然而，VLA的基本能力自设计以来几乎没有变化。目前正在利用现代技术进行重大扩展，以在灵敏度和频率覆盖范围方面至少提高一个数量级的VLA能力。扩展甚大阵列（EVLA）项目的主要组成部分包括新的或升级的接收机，用于从1到50 GHz的连续频率覆盖，新的本地振荡器，中频和宽带数据传输系统，用于从每个天线携带16 GHz总带宽的信号，以及一种新的数字相关器，其具有处理具有用于成像阵列的前所未有数量的频率通道的带宽的能力。还包括一个新的监测和控制系统和新的软件，将提供望远镜的易用性。EVLA计划于2012年完工，将为世界研究界提供一个灵活、强大、通用的望远镜，以解决当前和未来的天文学问题。
2009-09-08 astro-ph.IM
Millimetre-wave Site Characteristics at the Australia Telescope Compact Array
我们提出了一个毫米波网站表征澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）的基础上，近9年的数据，看到监视器在这个设施。视宁度监测器测量地球同步卫星在230米基线上的信号相位波动，该信号是由沿其视线的水蒸气波动引起的，它提供了自2005年以来几乎无间隙的记录，具有高时间分辨率。我们确定的路径长度的变化作为一天中的时间和季节的函数的均方根（rms）。在“冻结屏”假设的前提下，我们还确定了湍流和相屏速度的Kolomogorov指数，$α$。从这些，我们确定毫米波看到在$λ= 3.3$ \，毫米。基于均方根路径长度变化的幅度，我们估计预期的可用观测时间的分数时，可以成功地进行干涉测量使用ATCA，作为观测频率和天线基线的函数，为一天中的时间和季节。我们还估计相应的观测时间分数时，使用安装在ATCA的水蒸气辐射计（WVR），以纠正在测量的天文源的相位波动。
2014-05-19 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代非常高能量的伽马射线天文学地面观测站。它将能够探测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的伽马射线，在能量和方向重建方面具有前所未有的精度。它将拥有三种不同类型的100多台望远镜，位于北半球的西班牙拉帕尔马和南半球的智利帕拉纳尔。CTA将是世界上最大的天文基础设施之一，具有开放的数据访问，它将在未来几十年内解决天文学，天体物理学和基础物理学方面的问题。在本报告中，我们将重点介绍CTA建设的状况，望远镜原型的状况，并强调一些物理学观点。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astronomical source finding services for the CIRASA visual analytic platform
数据处理、存档、分析和可视化方面的创新发展是当今不可避免的，以应对下一代射电天文学设施（如平方公里阵列（SKA）及其前身）中预期的数据泛滥。在这种情况下，将源提取和分析算法集成到数据可视化工具中可以显着改善和加快大面积调查的编目过程，提高天文学家的生产力并缩短出版时间。为此，我们正在开发一个可视化分析平台（CIRASA），用于高级源查找和分类，集成最先进的工具，如CAESAR源查找器，ViaLactea可视化分析（VLVA）和知识库（VLKB）。在这项工作中，我们提出了项目目标和平台架构，重点是实现源查找服务。
2021-10-18 astro-ph.IM stat.CO stat.ML
StarWhisper Telescope: An AI framework for automating end-to-end astronomical observations
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Key Laboratory of Optical Astronomy National Astronomical Observatories Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台光学天文重点实验室）；School of Computing Science Simon Fraser University（西蒙弗雷泽大学计算机科学学院）；College of Science Tibet University（西藏大学理学院）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；Liii Network Co（Liii网络公司）
StarWhisper望远镜是一种结合大语言模型与模块化工作流的AI框架，用于自动化天文观测，提升观测效率并促进业余与专业天文学家的协作。
2025-10-19 astro-ph.IM cs.AI cs.CL
A framework for modeling the detailed optical response of thick, multiple segment, large format sensors for precision astronomy applications
不久的将来的天文测量实验，如LSST，具有前所未有的保真度的系统要求，跨越测光，天体测量和形状转移。这些要求中的一些直接流向焦平面处的科学成像传感器阵列。在我们的传感器开发计划过程中获得的高质量表征数据的可用性使我们有机会开发和测试基于有限的物理和几何效应的模拟和建模框架。在本文中，我们描述了这些模型，提供数据和建模的响应之间的定量比较，并推断响应模型来预测成像阵列响应天文曝光。新兴的图片背离了一个固定的概念，直线网格，映射光转换的潜在的渠道。取而代之的是，我们有一种情况，其中来自器件制造的结构、局部硅体电阻率变化和仍然在沟道处积累的光转换载流子图案一起影响和扭曲光敏体积内映射到像素边界的位置。从常规采集的表征数据建模参数的有效提取策略进行了说明。还讨论了在存在此类失真的情况下高保真度照明/图像分布参数检索的方法。
2014-07-23 astro-ph.IM
Demonstration of an efficient, photonic-based astronomical spectrograph on an 8-m telescope
我们首次展示了一个高效的，基于光子的天文摄谱仪上的8米斯巴鲁望远镜。一个极端的自适应光学系统与光瞳切趾光学系统相结合，以有效地将光直接注入单模光纤，该单模光纤馈送基于阵列波导光栅技术的紧凑型交叉色散光谱仪。该仪器目前提供的从天空到探测器的吞吐量为5%，我们概述了可以轻松升级到~13%（假设耦合效率为50%）。在1550 nm处，从单模光纤到检测器的隔离摄谱仪吞吐量为42%。进入单模光纤的耦合效率受到给定夜晚可实现的Strehl比的限制。到目前为止，在Strehl比为60%的情况下，已经实现了47%的耦合效率。对自适应光学系统的改进最终将使斯特列尔比达到90%，耦合度达到67%。这项工作表明，先进技术的独特组合能够实现紧凑和高效的光谱仪，为未来超大型和超大型望远镜的仪器设计开创了先例。
2017-08-26 astro-ph.IM physics.optics
Foreword to the Focus Issue on Machine Learning in Astronomy and Astrophysics
天文观测已经通过新一代望远镜产生了大量无法手动分析的数据。下一代望远镜，如大型综合巡天望远镜和平方公里阵列，计划在本十年和下一个十年投入使用，将使数据量增加许多数量级。空间、时间和光谱分辨率的提高为数据背后的物理过程提供了一个强大的放大镜，但同时也产生了前所未有的复杂性，难以用于知识提取。因此，必须开发机器智能，特别是机器学习（ML），适合处理将收集的天文数据的数量和种类，并能够基于数据回答科学问题。天文数据表现出与“大数据”相关的常见挑战，例如巨大的体积，高维，丢失或高度扭曲的观测。此外，天文学数据可能显示出连续的观测空白、极低的信噪比以及需要区分真正的缺失数据和由于上限而未检测到的数据）。数据生产背后有严格的物理定律，这些定律可以被吸收到ML机制中，以改进一般现成的最先进的方法。面对这些挑战，只有通过天体信息学的新学科才能取得重大进展：不同学科的共生，如ML，概率建模，天文学和天体物理学，统计学，分布式计算和自然计算。这篇社论总结了即将出现的PASP关于天文学和天体物理学中机器学习的焦点问题的内容（来自6大洲15个国家的69位作者的贡献）。
2019-06-19 astro-ph.IM
Square Kilometre Array : Processing Voluminous MeerKAT Data on IRIS
本文研究如何将MeerKAT数据从南非传输到英国IRIS计算设施进行处理，提出RapifXfer数据传输框架和面向IRIS资源的MeerKAT作业处理框架，以支持平方公里阵列前驱望远镜的海量天文数据处理。
2023-04-15 astro-ph.IM cs.DC
The Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是地面伽马射线天文学的观测站，将在未来几十年内塑造TeV天文学的领域。CTA将包括100多个成像空气切伦科夫望远镜，部署在两个地点，一个在北半球的拉帕尔马，一个在南半球的智利。CTA的大部分观测时间将通过一个向科学界开放的竞争性提案驱动的时间分配计划进行分配。因此，CTA将成为一种天文工具，补充其他大型地面和空间观测站，这些观测站现在和将来都存在于其他波长和其他信使。在这篇文章中，我将介绍CTA天文台，它的主要特点，以及建设项目的现状。CTA望远镜和相机原型已经获得了第一束光，CTA阵列的部署将很快开始。科学分析软件已经处于良好状态，并可供更广泛的社区准备CTA科学和数据分析。
2020-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Astri Mini-Array of Cherenkov Telescopes
我们将介绍目前的状况，应科院微型阵列，在西班牙特内里费岛的泰德天文台正在建设中。阵列的最终布局将包括9个小型切伦科夫望远镜，占地面积约为650 × 270平方米。应科院的望远镜采用双镜Schwarzchild-Couder消球差光学设计。在焦平面上，应科院的相机以硅光电倍增管探测器为基础，将覆盖大视场（直径> 10度）。该系统还在非常高的能量（VHE，高于10 TeV）下提供良好的伽马射线灵敏度，并具有良好的角分辨率。应科院小型阵列的科学目标包括LHAASO源和其他Pevatron候选源的光谱和形态特征，PWNe和TeV晕的研究，VHE的Blazar监测，基础物理和瞬态事件的跟踪。科学行动计划于2025年中期开始。首三年将致力于核心科学，而应科院的小型阵列将作为实验运行。它将在今后几年内逐步向天文台模式发展，向社区开放。
2023-03-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Physics Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大尺寸望远镜（LST）原型位于CTA的北部，位于加那利群岛的拉帕尔马。它的设计目的是在CTA覆盖的能量范围的最低部分提供最佳性能，观察能量低至数十GeV的伽马射线。LST原型于2019年11月在望远镜调试期间开始进行天文观测，并从那时起一直在收集数据。在这方面的贡献，我们将提出调谐的望远镜的特性在蒙特卡洛（MC）模拟描述所获得的数据，估计其角度和能量分辨率，并评估其灵敏度，无论是模拟和观测的蟹状星云。
2021-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Smart obervation method with wide field small aperture telescopes for real time transient detection
Taiyuan University of Technology（太原理工大学）；Durham University（杜伦大学）
宽视场小口径望远镜（WFSAT）通常用于快速巡天。由多个WFSAT组成的望远镜阵列能够每晚扫描天空多次。他们将获得大量的数据，这些数据需要立即处理。在本文中，我们提出了ARGUS（天文taRGets检测框架统一望远镜）的实时过境检测。ARGUS使用基于深度学习的天文探测算法，在每个WFSAT的嵌入式设备中实现，以探测天文目标。探测到的天体目标的位置和概率将被发送到训练的集成学习算法，以输出天体源的信息。ARGUS将这些源与星表匹配后，直接输出瞬变候选源的类型和位置。我们使用模拟数据来测试ARGUS的性能，发现ARGUS可以鲁棒地提高WFSAT在瞬态检测任务中的性能。
2020-11-20 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Astrophotonic Spectrographs
天文光子学是光子技术的应用，用于引导，操纵和分散来自一个或多个望远镜的光，以有效和具有成本效益的方式实现天文学的科学目标。利用光子学在天文光谱学中的优势是一种很有前途的方法，可以使下一代大型望远镜的光谱仪小型化。它主要可以通过利用芯片或一组光纤上光子结构的二维性质来实现，从而将光谱仪器的尺寸减小到几厘米，重量减少到几百克。目前正在开发的各种各样的天文光子光谱仪，包括阵列波导光栅（AWG），光子阶梯光栅（PEG）和傅里叶变换光谱仪（FTS）。这些天文光子设备是灵活的，更便宜的大规模生产，更容易控制，更不容易受到振动和弯曲比传统的天文光谱仪。这些光谱仪的应用范围从天文学到生物医学分析。本文对这类新的天文摄谱仪作一简要的评述。
2019-05-30 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Radio-astronomical Image Reconstruction with Conditional Denoising Diffusion Model
University of Geneva（日内瓦大学）；Geneva Observatory（日内瓦天文台）
本文提出用条件去噪扩散概率模型从脏射电图像直接重建天空模型，在10164张模拟ALMA图像上实现信噪比低至2时超90%的源定位完备率，流量估计准确率达96%，显著优于CLEAN+PyBDSF方法。
2024-02-20 astro-ph.IM cs.AI cs.CV
