1、“.....将其代入式并取残差为再求残差平方和函数根据最小乘原理,有最后,解出满足式的方程组,可以得到圆的中心坐标和半径参数其中,为整数,为参与拟合的坐标点的数量象限法此处的方法同传统象限法不同,但由于算法本身的特征仍然称之为象限法其原理如图所示太阳光斑像红色圆面分别与探测器个角的正方形阴影区域相交,对应的面积记为,而该面积又可由红色圆的日公转轨道变化最大为,最小为,这会导致在上的成像随之变化再考虑到指向镜光轴相对于平台指向的最大偏差约为等因素,对应在上成像光斑的边缘被限制在绿色和黄色圆之间,对应的半径分别为轴的条红色虚线与太阳像边缘的交点作为边缘拟合法的数据点个边角上正方形的边长被选为,从而保证太阳像无论如何移动在设计安装误差范围内,太阳边缘都与个区域的内边长有两个交点正方形阴影区被值化并分别求和后,理论上对应于图中深色区域的面积......”。
2、“.....越有利于多波段的数据分析,因此我们在本文中设定测试目标精度为由于数据量采样率等方面的要求和限制条件,我们无法下传所有的图像为了节省在轨计算资源和减少传输的数据量,提出了象限法和边缘拟合法两种独立又可以结合的测量方法为此,探测器每次曝光完成后,太阳指向镜将对图像进行在轨值化处理,再采集两种数据下传,分别是行数据和个边角的面积,而中心坐标的计算在地面完成其中,指向镜在轨记录的行像元值用于获得太阳边缘,再利用最小乘法进行拟合,得到太阳,或者相对偏移量而太阳望远镜的导行模式主要经过了点线面的发展过程,在世纪年代以前多采用以太阳边缘对称的个点来导行跟踪的象限探测器法,如早期的怀柔多通道望远镜到年代以后线阵探测器技术逐渐完善,德国日本和美国,均采用此方法特别需要指出的是,正是由于对指向日面边缘的高精度测量,为了解太阳的实际......”。
3、“.....硬射线成像仪,作为其台载荷之主要负责在能段对耀斑源区进行成像能谱和光变观测,以研究耀斑磁重联中的能量释放和高能电子加速等物理过程由于在该能段上仅能看到耀斑区域,而无法获得全日面像,因此无法获知源区在日面上的位置因此太阳指向镜作为的组成部分,可实现对太阳中心位置的精确测量,提供指向中心坐标,并结合平台的旋转指向,以便对耀斑摘要硬射线成像是研究太阳耀斑等爆发现象的重要手段由于采用调制成像而非直接成像的原因,射线图像在日面上的位置需要借助太阳指向镜提供的仪器指向的日面坐标来确定因此,指向信息对于耀斑定位实现多波段研究,理解太阳耀斑的物理过程具有重要的科学意义在此对两种太阳指向镜指向信息的获取算法进行了测试结合太阳指向镜的设计方案,首先利用的数据产生测试图像,其次对其进行果还存在较多噪点,则边缘拟合法会更适合作为指向镜算法就测试使用的˚数据而言......”。
4、“.....当前测试中,我们尚未考虑这两种数据的具体差异,所以测试会有局限性,特别是对于象限算法在本文所得结果的基础上,我们将进步优化算法,如采用穷举矩阵方法以及改进象限法方程组的求解方法等,以改进太阳中心位置的测量精度参考文献林元章太阳物理导论北京科学出版社,温卫斌,李怀峰,孙才红,等光电工程,陈炳龙,方禹鑫,邓雷,误差为由于象限法的精度取决于上太阳像经值化后个边角的面积可以预计随着噪声的继续增加,对面积的分辨变差会导致误差增大,这也与图和的结果相符而对于,比较图和可知,其误差波动都比较随机均匀,再结合表中的统计结果,有无噪声相差不大也符合图的预期图选取了图和中半径的数据点,画出了和的误差随图像偏移量的分布其中横纵坐标分别为沿和方向的图像偏移量,左图为边缘拟合法,其误差分布相对均匀右图为象限法,根据色值可知通常和......”。
5、“.....对应于图的结果基于图和图的初步分析,接着做了更细致的测试图给出了对边缘拟合法和象限法在固定阈值随机阈值和附加随机噪声情况下的种测试结果其中横坐标为组不同半径测试图像的统编号,大约张纵坐标为算法误差∆的浮动范围表也给出了相应误差的统计结果,包括均方根,平均值极值以及分位值图太阳指向镜算法在不同条件下的误差分布和为固定阈值,和在之噪声比例在间等间距取个点,在间等间距取个点图中每个噪声比例下对应的蓝色点来自张偏移测试图像这些测试图像从到按等间隔产生且满足指向镜光轴最大偏差条件这些误差点总体上对误差的上限有个限制而紫红色的线条是测试图像在约固定偏移下,其平均误差随噪声比例的变化曲线这说明随着噪声的增加,算法的误差呈增大趋势此外......”。
6、“.....每个噪声比太阳指向镜算法实践探究太阳系论文天文学报,胡柯良面阵导行和嵌入式系统在高时空分辨率太阳磁场观测中的应用研究北京中国科学院国家天文台,邓林华米红外太阳望远镜光电导行系统的研究昆明中国科学院研究生院云南天文台,郭晶晶,杨云飞,冯松,等科学通报,孔兵,王昭,谭玉山红外与激光工程,喻福,苏杨,张哲,黄宇太阳指向镜算法研究天文学报,基金国家自然科学基金项目中国科学院空间科学战略性先导科技专项江苏双创计划资助太阳指向镜算法实践探究太阳系论文目标,且可提供独立测量结果,用于交叉验证象限法依赖于个角的面积对太阳中心坐标的约束,所以其精度对面积的变化比较敏感前面提到的两种解法,可以达到最高精度时的噪声容忍约为,虽然能够容忍约的噪声,但是精度总体不如好而边缘拟合法的定位精度虽然相对略低,但是由于该算法是基于拟合太阳像的边缘点数据......”。
7、“.....将无法对原始数据作复杂的矫正处理,故在值化后如,其中从到按等间隔选取,且满足,即指向镜光轴相对于平台指向的最大偏差条件另方面,通过算法计算出测试图像的日面中心坐标再用计算得到的坐标与理论坐标相减得到和方向的误差则算法的误差可以表示为此外,般认为图像是由个个方格状的像素单元组成,方格的数量与像素的数量对应为了反映这种认知,可以将图像的坐标原点即点改为,的探测器,其中心在故在解算后需要对原中心坐标作在太阳图像的偏移量较小的时候其误差较小该结果也可与图和图的分析相互印证图太阳指向镜算法误差随图像偏移量的分布对应图和中的测试数据总结与讨论我们针对的耀斑源区定位需求以及太阳镜指向精度优于的设计要求,在查阅和借鉴太阳导行镜相关资料的基础上,对两种基础算法......”。
8、“.....边缘拟合法和象限法的精度在噪声下误差分别约为和均优于的设计要求和的测随机取阈值,和除了随机阈值外再附加的随机噪声表太阳指向镜算法的误差评估和结合图和表可知,在固定阈值下象限法的误差最小,误差为以内的数据占,最大误差不超过,优于边缘拟合法的结果在单独考虑随机阈值以及再附加的随机噪声情况下,的各项指标依然优于的噪声时,的极值误差接近,相对于增加更为显著添加随机噪声后的图的误差分布相对于无噪声的图变化更明显不过根据图,极值误差与太阳像的半径和偏移量有关系,故误差的评估也需要借助其他统计量,如下的蓝色点来自于张测试图像,紫红色线条是偏移约为测试图像的平均误差曲线和中的子图是满足误差小于红色直线以下的局部放大图由图可知,和满足误差小于的噪声比例分别约为和对于偏移量为的图像......”。
9、“.....由图的子图可知的误差是随噪声逐渐增加的,在大约小于的噪声水平时,此方法的精度优于和对噪声的适应性以及精度总体上好于,故后面的测试主要基于修正根据太阳在探测器上成像光斑大小的可能变化,最小直径为,最大直径为,故设置了组不同半径大小的图像进行测试,分别约为,噪声是在图像值化之后添加的关于添加噪声,首先随机产生的只含有和的值化矩阵其中表示噪点,其数量与和总数量的比值定义为噪声比例然后再将噪声矩阵与值化后的图像做或逻辑运算,得到具有定噪声水平的测试图像测试结果与分析为了探索随机噪声对指向镜算法精度的影响,图中给出了象限法的两种解法和以及的误差随噪声的变化规律其中横坐标的太阳指向镜算法实践探究太阳系论文由于指向镜数据来自太阳可见光,为使测试尽量接近真实情况,选择了˚的光球数据,该数据没有作处理此外˚的数据尺寸大小为,可以使用函数将其缩放到......”。
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