上注的耀斑时长减去，第阶段采样间隔为，第阶段为，图像采样后即下传，待两个阶段的观测结束，强制退出爆发模式爆发模式触发及终止方案仪器在莱曼并开始对爆发模式的终止信号进行判断，当阈值图像中没有像元满足即阈值图像上所有像元的数值均降到终止阈值以下，退出爆发模式，反之则继续进行爆发模式观测注意，为避免反复进入，终止阈值应不大于触发阈值，即考虑到现场可编程逻辑门阵列在进行除法运算时的困难，我们将式代入式和式，并进行简单变形得到分别用表示式和式的左侧，即式和式分别等价于，常规观测模式下，我们使用式计算阈值图像，并将阈值图像满足式的像元标记为触发像元，当触发像元数大于且小于时，进入爆发模式，反之则继续进行常规模式观测爆发模式下，我们改用式计算阈值图像，当阈值图像满足式的像元数降为零时，退出爆发模式，反之则继续进行爆发模式的发的个主要参照标准是事件爆发前的背景亮度本方案中，我们滚动保存当前观测前内采集到的图像，用于参照背景的计算注意，这些图像均已经过中值滤波像元合并处理为了过滤掉异常像元以及耀斑早期辐射带来的影响，我们对图像上每个像元沿时间方向取中值，得到个中值背景，然后以该中值背景为参照标准来对当前图像进行判断为降低中值计算量，并且保证的时间跨度，我们每间隔取幅，滚动保存幅图像用于中值背景计算考虑到在不同观测模式下不同的采样频率，常规观测模式下我们每采集幅取幅用于中值背景计算，进入爆发模式后，采集到的每幅全日面图像均用于中值背景计算由此计算到的中值背景记为，其中阈值图像计算，判断触发和终止经过卫星工程爆发模式触发及终止方案探究太阳系论文发模式下采集的全日面图像而设计，开窗观测产生的太阳部分像不参与计算考虑到星载计算机有限的计算资源，本算法力求简单，主要包括以下几个步骤中值滤波当空间望远镜在外太空工作时，互补式金属氧化物半导体探测器容易受到空间宇宙线高能粒子流的轰击，致使观测图像上出现些孤立且突然增亮的像元，进而引起观测模式误触发这些误触发不仅浪费了有限的数据存储资源，还会干扰正常耀斑的识别，因此，在对耀斑识别之前，我们采取定手段对这些孤立的噪声点进行去除中值滤波是种基于排序统计理论并能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，它将观测图像上每点的像素值设臵为该点邻域窗口即相邻的像元组成的个窗口内所有点的中值，进而消除孤立宇宙线带来的影响具体来讲，当间和发生位臵等信息进行提取，以便能及时地进行观测模式的切换无需开窗，但在事件爆发期间需要以更高频率进行数据采集，因此需要爆发的初始时间信息没有单独用于爆发事件识别的独立探测系统，因此，需要根据自身需求，发展出套属于自己的爆发模式触发和终止方案下文将就该方案做具体论述爆发模式触发及终止方案的观测模式均包含了常规爆发和用户种观测模式在常规模式，为了能够尽可能早地识别爆发事件并及时切换至爆发模式，以较快的频率进行数据采集每采集幅全日面图像然而，由于受到星载数据存储器容量和星地链路带宽的限制，此模式下采集的图像仅部分下传至地面每间隔采集幅经卫星下传幅，即地面接受到相邻图片间的时间间影响又使得对太阳爆发的研究具有重大的现实意义，先进天基太阳天文台是计划于年底或年上半年发射的我国首颗太阳探测卫星它的科学目标主要是为了研究太阳磁场太阳耀斑和日冕物质抛射的起源及者之间可能存在的因果关系莱曼阿尔法太阳望远镜作为的有效载荷之，具体由莱曼阿尔法全日面成像仪莱曼阿尔法日冕仪白光太阳望远镜台科学仪器和台导行镜组成，其主要功能是进行全日面到倍太阳半径和内日冕到倍太阳半径的成像观测，获取满足科学需求的高分辨率图像，包括莱曼阿尔法波段的全日面和内日冕图像白光波段的全日面高分辨率图像以及白光波段的内日冕高分辨率线偏振亮度图像，对于耀斑和暗条爆发等快变活动现象的研究通常需摘要先进天基太阳天文台是计划于年底或年上半年发射的中国首颗综合性太阳探测卫星，莱曼阿尔法太阳望远镜作为的有效载荷之，具体包括莱曼阿尔法全日面成像仪日冕仪以及白光望远镜台科学仪器和台导行镜，其主要目标是在多个波段对太阳上的两类剧烈爆发现象太阳耀斑和日冕物质抛射进行连续不间断的高分辨率观测为了实现这观测目标，所有仪器的观测模式中均包含了种针对爆发事件而设臵的爆发模式该模式下，将以更高的频率进行图像采集，和则以更高的频率对爆发所在区域进行图像采集测试结果表明，观测图像经过中值滤波像元合并处理后，可以通过监测图像各像元亮度的相对变化提取爆发事件的时间和位臵信息们通过对当前与背景间的差分流量取平方见式分子项对信号做进步放大，进而提高信号识别的灵敏度该步骤对识别日面边缘事件尤为有效我们对触发像元的数目分别设臵了上限和下限，上限可以有效地避免高能粒子暴事件尤其是当卫星经过南大西洋异常区的时候带来的误触发，下限是为了过滤掉些小耀斑小爆发事件为了验证我们的算法，我们选用在˚的观测数据作为测试数据，对耀斑进行识别，并且对耀斑的显著性进行了定义即耀斑期间的峰值强度相对于耀斑前背景的相对变化，见式在年月日至日期间，我们共识别出个事件进步检测表明，个为耀斑事件，个为误识别，详见表，耀斑的显著性变化范围为，几乎识别出˚图像上所有肉眼可见的爆发由此可见，我们的识别算法对耀斑具有似的辐射特性，我们这个测试结果也为星上设臵耀斑爆发模式的最长持续时长提供了个依据通过将我们的识别结果与耀斑列表进行比较，我们发现我们的识别软件不仅对级及其以上的大耀斑有很好的识别，对于级及其以下，甚至是在上没有明显响应的小耀斑也能很好地识别此外，我们将来可以根据需要，通过适当调节触发参数比如触发像元数的下限过滤掉部分小耀斑表年月日至日耀斑识别结果表格自左向右依次是代表被识别耀斑的编号发生日期起始时间世界标准时间结束时间世界标准时间持续时间以分钟为单位耀斑的发生位臵日面坐标，以度为单位，其中和分别表示日面北纬和南纬，和分别表示日面东经和西经耀斑的显著性以及相应的耀斑级别图耀斑识别软件在成像观测的个极紫外波段分别对应不同的特征温度和太阳大气层次，除˚属于光学厚辐射外，其余均属于光学薄辐射太阳的莱曼阿尔法辐射主要来自于太阳色球中的中性氢，是太阳紫外波段最亮的发射线由于太阳色球中含有大量的中性氢，莱曼阿尔法发射线也属于光学厚辐射，因此，本工作中我们采用在˚的成像观测数据作为实验数据，对爆发模式触发和终止方案进行验证由于的数据量太大，我们主要对太阳活动比较剧烈的几个时间段的观测数据进行了检验根据第节中描述的方法，我们设计了耀斑识别软件，并将从数据网站下载到的˚观测图像作为输入，开展耀斑的识别工作表给出了本次测试中所有参数的设臵情况图是耀斑识别软件在爆发模式期间的个测成当前莱曼阿尔法图像采集后，随即进入爆发模式爆发模式下，在莱曼阿尔法波段的采样间隔和下传间隔均调整为图爆发模式触发和终止方案示意图图是星上检测软件的工作流程图，软件需要地面上注的参数同，见表试阶段，我们需要根据实际观测，对这些参数进行适当的调整，以使得对爆发的探测达到最佳效果这里需要强调的是，虽然与的上注参数具有相同的定义，并且使用了相同的符号和名称，但它们其实具有不同的值算法测试在莱曼阿尔法波段对宁静日面及活动区进行高分辨率观测目前能够在该波段对太阳进行观测的仪器主要有美国卫星上的卫星工程爆发模式触发及终止方案探究太阳系论文非常高的识别率通过对比卫星在软射线波段观测到的耀斑，不难看出，我们的算法不仅能够很好地识别级及以上的大耀斑，对于级及以下的小耀斑也有很好的识别基于以上测试结果，我们期待本文中研究的算法不仅能够在将来的观测中发挥重要作用，对其他空间和地面观测仪器也能具有定的借鉴意义参考文献梁莎莎，梁红飞，梁周渝，等天文学报，卢磊，黎辉，黄宇，封莉，朱波，王彭，宋得朝，甘为群卫星工程爆发模式触发和终止方案天文学报，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项目中德科学中心合作交流项目资助卫星工程爆发模式触发及终止方案探究太阳系论文因此，各仪器需要根据各自采集的数据，采用适当的算法，对爆发信号进行实时检测本文基于的观测方案及其将来可能产生的观测数据，详细介绍了各仪器爆发模式触发和终止信号的获取方案般来讲，耀斑等太阳爆发事件在爆发的初始阶段辐射强度十分微弱，容易被太阳辐射背景噪声淹没，因此，要想将它们尽可能早地识别出来，简单地基于日面总辐射流量进行阈值判断的方法是行不通的本文采用的算法是将观测图像通过像元合并划分成个不同的子区域，对于每个子区域，我们计算其辐射强度相对于前面图像背景的相对变化量，定义见文中式当相对变化量超出预先设定的阈值时，爆发模式触发通过像元合并，我们有效地抑制了背景噪声，提高了信噪比在计算辐射流量相对变化时，我，只需要提供爆发模式触发和终止的时间信息即可具体方案如下在白光波段采集的每组数据相加，得到个线偏振角度上的总强度图像图中总强度图像经中值滤波滤波窗口为像元像元合并等处理，得到个由个超级像元构成的低分辨图像图中，关于中值滤波及像元合并，请参考第节滚动保存当前观测前内经上述步骤处理过的低分辨图像共幅，并对这些图像的每个像元沿时间方向取中值，得到个中值背景图中计算阈值图像计算公式同，并对爆发模式的触发和终止进行判断在常规模式下，我们采用式计算阈值图像，并将满足式的像元标记为触发像元，当触发像元数大于且小于时，观测模式迅速切换至爆发模式，反之则继爆发模式下的个测试界面第行显示了太阳的全日面实线和局域点线光变曲线，其中竖直虚线代表识别到的耀斑起始时间，竖直长实