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脉冲星导航研究

5?1460204756
发帖时间:2016-07-18 19:15
更新时间:2016-07-22 22:48


我对天文学不太了解,但很感兴趣,有好多问题想问您。

比如,这个望远镜能看到之前其他望远镜都看不到的东西吗?

谢谢啦!


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    郑伟 7年前

    不好意思,最近一直在出差。关于FAST及射电天文,我基本也是外行,正计划下半年请项目首席李菂到学校做一个讲座。

    作为世界上最大的单口径射电望远镜,我理解可能的贡献点包括:更好的理解宇宙的起源及其演化,更精确的脉冲星建模(这是我所关心的),更可能发现地外文明,更精细的射电源测量等。

0?1470885445
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0?1442652658
发帖时间:2014-12-11 00:50
更新时间:2014-12-11 00:50
郑老师,我刚听完一个讲座。一个美国做NANOGrav观测的人做的讲座。他们主要用timing发现引力波。按他们的说法,目前利用10年的毫秒脉冲星观测数据,不需要考虑计时噪声的问题,可以达到100ns的精度。如果进一步增加数据,也许需要考虑那个影响。所以说,如果是利用毫秒脉冲星的话,导航是不需要考虑那个计时噪声影响的。 张老师关于脉冲星自转模型的ppt,我学了一遍。觉得,他们的核心思想是利用磁场变化修正了计时模型。但他们这样做完,还是会有红噪声,只是幅度降低而已。要不,易淑序的文章也不需要再用3正弦曲线(这块我还没理解,找到原文再好好看一下)进一步拟合红噪声。
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    王奕迪 9年前
    > zhengwei 写到: > 如果有这个结论,特别是有一些数据支持,也可以回应大家目前对导航的一些质疑。 > 两个问题: > 1、哪些脉冲星可以达到这一精度?是否包含我们关心的那几颗? > 2、什么样的计时噪声是导航可以接受的?能否理解为等同于TOA精度要求?为说明这个问题,实现计时噪声影响下的单光子仿真是否必要? > > 张老师的工作我觉得主要用来开阔思路,毕竟还没有得到学界主流的认可。 郑老师,我问了下老外对张老师工作的看法。他们认为,只把计时模型的不准确性归结为磁场变化是有问题的。这样会吸收了引力波的影响。因为,我们没办法分辨磁场变化是由于本身磁场的不确定性还是有引力波扫过。这样也许可以降低计时噪声,但会影响到引力波的探测。

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    王奕迪 9年前
    > zhengwei 写到: > 如果有这个结论,特别是有一些数据支持,也可以回应大家目前对导航的一些质疑。 > 两个问题: > 1、哪些脉冲星可以达到这一精度?是否包含我们关心的那几颗? > 2、什么样的计时噪声是导航可以接受的?能否理解为等同于TOA精度要求?为说明这个问题,实现计时噪声影响下的单光子仿真是否必要? > > 张老师的工作我觉得主要用来开阔思路,毕竟还没有得到学界主流的认可。 郑老师,我可以找一下他们的文献,看看文献里有没有数据支持吧。 1、他们观测引力波用的是脉冲星阵列。我们那几颗毫秒脉冲星是包含在里面的。按他画的曲线,至少在6年之内,不需要考虑由于计时噪声造成的精度制约。制约他们精度的最大问题是,观测灵敏度和脉冲星个数。按他推的公式,利用越多的脉冲星,就可以对引力波的探测更精确。 2、从导航的角度来说,计时噪声是观测噪声的一部分。toa的观测噪声-计时噪声才是最终的导航方程采用的观测噪声。我们以前的模拟,都认为计时模型没有误差,所以将toa的观测噪声就等价为最终的观测噪声。 3、如果10年的脉冲星相位预报精度都在100ns,那就只会产生30m左右的观测噪声,不管这个噪声是白噪声还是有色噪声。所以说,如果定位于100m的话,采用毫秒脉冲星没有必要考虑计时噪声的影响。而且,其实如果只用毫秒脉冲星,即使采用误差补偿,也到不了优于百米的精度,最多在百米附近。我的结果都是要靠Crab把观测精度提高才行。 4、我还没有完全搞明白计时模型在导航中是怎么用。导航的计时模型跟他们timing分析的模型不太一样。timing分析都是用数据去拟合模型。他们模拟的有色噪声也是用公式给出的幂律谱去模拟,然后加在每个脉冲到达时间上。timing分析没有考虑过单光子问题。tempo2软件中也没有。

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    郑伟 9年前
    如果有这个结论,特别是有一些数据支持,也可以回应大家目前对导航的一些质疑。 两个问题: 1、哪些脉冲星可以达到这一精度?是否包含我们关心的那几颗? 2、什么样的计时噪声是导航可以接受的?能否理解为等同于TOA精度要求?为说明这个问题,实现计时噪声影响下的单光子仿真是否必要? 张老师的工作我觉得主要用来开阔思路,毕竟还没有得到学界主流的认可。

0?1470885445
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4326?1445561792
发帖时间:2014-12-02 17:35
更新时间:2014-12-02 17:35
下午绍龙说:毫秒脉冲星大部分分布在高银纬区域,而银河系内背景噪声沿银道面比较大。
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    郑伟 9年前
    我一向的理解是星云背景的区别

0?1470885445
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4326?1445561792
发帖时间:2014-11-26 22:39
更新时间:2014-11-26 22:39
1、原时、坐标时的概念如何理解? 2、如何理解TAI、TT、TCB、TDB等时间系统的含义? 3、如何理解它们之间的相互转换关系? 4、星上原子钟在近地不同轨道、深空轨道等不同飞行环境中,实际测量到的时间是什么?如何转换到统一的时间系统? 5、地面测站的时间系统与星上时间系统有什么不同? .......
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    郑伟 9年前
    > wangyidi 写到: > 近地航天器测得的时间是平太阳时,即UTC2。 > 深空航天器测到就是TDB。 > 测站测得的时间跟星上时间差一个由于轨道高度导致的相对论效应。也就是说,两者测到的都是TT,但相差一个修正项。 > 附件中是TEMPO2中的基本算法。郑老师能不能关注下里面关于时间系统的部分?我觉得说的很清楚。 1、TDB尺度与TT相同,可看作TT在弯曲时空中的修正,与深空中的原时没有关系; 2、TT可以看作大地水准面上的原时,但TCB是太阳系中心处去掉所有引力势影响后的原时,绝不可以看作太阳表面或太阳系中心处的原时。太阳表面的原时比TT会更慢,即相比而言更接近TT而不是TCB。

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    郑伟 9年前
    仔细看了Tempo2文档时间系统部分,并结合其他文献整理。 与射电信号相关的时间概念应该是非常清楚的,但对于近地卫星、深空探测器如何处理(可实际操作,计算量、精度达到一定平衡),需要再仔细斟酌。

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    郑伟 9年前
    UTC必须通过天文观测得到,因此近地航天器不可能测得平太阳时,只能是原子时系统的时间。 原时与航天器的运动相关,因此是实际可测的。坐标时与航天器运动无关(但与引力场环境相关),因此是描述运动的类时变量,可以通过实测进行推算。 文档我有空再仔细读一下

0?1470885445
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4326?1445561792
发帖时间:2014-11-15 09:23
更新时间:2014-11-15 09:23
不同星历之间的差别都表明:星历误差具有周年特性和长期特性。但从物理上应该如何理解?
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    郑伟 9年前
    假设SSB的不确定性也是由于小行星分布的不确定性决定,那么由此能否导出行星星历误差的特性?

0?1470885445
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4326?1445561792
发帖时间:2014-11-15 09:10
更新时间:2014-11-15 09:10
50ph/m2/s只是垂直方向(视场为0)上的噪声流量,如果考虑视场,噪声如何计算?
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0?1470885445
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4326?1445561792
发帖时间:2014-11-15 08:24
更新时间:2014-11-15 08:24
假设目前给出的脉冲星计时噪声随时间变化的模型是正确的,那么如何以此为依据进行单光子仿真模拟?
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    郑伟 9年前
    > wangyidi 写到: > > zhengwei 写到: > > 11月22日与张老师讨论时谈到:脉冲星计时红噪声特性可能与辐射区的变化有关,因而不同波段对应的模型可能不同。因此也需要在轨验证。 > > 张老师的理由是:观测到的周期变化超过了脉冲星自转不稳定性允许的范围 > > 郑老师,我觉得张老师的意思,是不是不同频段的光子时序产生的计时噪声不同?这个在射电观测中倒是比较好理解。因为,频段不同,会导致不同的色散。所以,拟合出来的有色噪声也不相同。 > 可是,我觉得不同频段做出来的噪声应该有大部分相同的部分吧?或者不同频段出来的噪声类似于不同频段的波形,存在偏移? > 只要我们能把计时噪声压低到低于TOA的测量精度,计时噪声就没办法在计时残差中体现了。我觉得这是不是就够了? > 此外,自转不稳定性的范围指的是什么?sigma_P么?这个是统计量吧?跟拟合方法,观测时序长度等都有关系。我觉得用那个来说明物理现象,是不是不太合理? 张老师的意思是:脉冲星上的辐射区存在相对于脉冲星本体的漂移。不同波段的辐射区不同,自然漂移也不同。 这应该只是他的假说,并未得到业内认可。 目前我想还是基于射电来做。其实张老师的想法,只要有佷好的X射线数据是可以进行验证的。如果不显著,导航也无须考虑

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    郑伟 9年前
    > wangyidi 写到: > > zhengwei 写到: > > 11月22日与张老师讨论时谈到:脉冲星计时红噪声特性可能与辐射区的变化有关,因而不同波段对应的模型可能不同。因此也需要在轨验证。 > > 张老师的理由是:观测到的周期变化超过了脉冲星自转不稳定性允许的范围 > > 计时噪声的表现形式不同可能还跟地球相对于脉冲星的位置有关。是个投影的关系嘛。如果这一点成立的话,也许对导航来说,计时噪声的影响会更大,因为航天器的运动比地球剧烈的多。 地球的运动应该可以扣除,剩下的就是星历误差的影响

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    王奕迪 9年前
    > zhengwei 写到: > 11月22日与张老师讨论时谈到:脉冲星计时红噪声特性可能与辐射区的变化有关,因而不同波段对应的模型可能不同。因此也需要在轨验证。 > 张老师的理由是:观测到的周期变化超过了脉冲星自转不稳定性允许的范围 计时噪声的表现形式不同可能还跟地球相对于脉冲星的位置有关。是个投影的关系嘛。如果这一点成立的话,也许对导航来说,计时噪声的影响会更大,因为航天器的运动比地球剧烈的多。

0?1470885445
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