[發明專利]射電星表與紅外星表交叉證認方法、裝置及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010280433.2
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111414572B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 樊東衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G06F17/15;G01V11/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明公開了一種射電星表與紅外星表的交叉證認方法、裝置及計算機可讀存儲介質。其中，射電星表與紅外星表的交叉證認方法包括：根據候選射電源組合和預設幾何模型，獲取候選射電源組合的似然值；通過似然值獲取與候選射電源組合對應的貝葉斯因子的待證認集合；對待證認集合進行整數線性優化處理，獲取交叉證認結果。本發明通過在幾何模型中加入角度偏轉量參數，使得該幾何模型可以適應噴流瓣角度偏離較大的情形。另外，采用整數線性規劃方法，實現了對所有數據進行全盤考慮、匹配。因此，本發明可以得到更好的證認結果，確保了交叉證認的大部分數據都更加準確，更好地重現天文學家肉眼分析的結果，減少天文學家工作量，提高了數據分析效率。

技術領域

本發明涉及天體物理技術領域，尤其涉及一種射電星表與紅外星表交叉證認方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

天文學研究已經進入全電磁波段觀測時代，產生了海量的不同波段觀測數據，覆蓋了高能Gama射線、X射線、紫外、可見光、紅外、微波、射電等波段。通常，一種設備只能對一個特定波段范圍進行觀測，但是天體所發出的信號則可能覆蓋了所有波段乃至中微子、引力波等其他信息形式。(注，在下文中“目標”、“源”、“天體”指的均是天空中的一個天體)

為了更全面地研究一個或一系列天體，就要盡可能收集它們在不同波段的觀測數據。這就需要使用不同的設備進行觀測，并使用交叉證認的方式，從現存的多波段的數據中挖掘出相關信息。其中天文星表是較為常用的一類數據。天文星表是觀測數據歸檔的一種方式，即將某些觀測數據組織起來形成數據表，其中包含了天體的觀測信息。

但是不同的觀測設備、觀測星表等對于其觀測目標的分辨率、精度是不同的，這就容易造成如下問題：在同一坐標系統中的一個觀測目標X，設備A認為其是一個觀測目標，設備B則會將其識別為多個目標。因而很難精確地對不同精度的觀測數據進行融合，為某個目標找到其在其他觀測精度數據中的對應數據。另外，比如一個星系在紅外波段只有一個觀測目標，但是在射電觀測數據中，可能會發現它有三個觀測目標(例如一個射電核及兩個噴流瓣，且這三個目標相距甚遠)。即一個目標在紅外波段有一條數據，而在射電波段則出現了三條數據，但是它們實際上都來自同一個天體。

通常，對星表交叉證認的研究主要針對的都是點對點證認的情形，即一個目標在不同的星表上都只有一條數據。此時，重點考慮的是它們的位置關系，在同一坐標系統下，位置坐標越接近越有可能是同一天體。但是，上述判斷方法在射電星表的交叉證認方面就會失效，因為離一個噴流瓣非常接近的一個紅外觀測目標有可能本身是獨立的、與噴流瓣無關，此時要去找這個噴流瓣的實際來源就需要擴大搜尋范圍。由于沒有太多可靠的數值計算方法或機器學習方法，這個工作主要還是要靠天文學家肉眼分析完成。

需要進一步說明的是，一個典型的射電星系所發射的射電源包含有一個射電核(簡稱核)和兩個噴流瓣(簡稱瓣)，這三個源應該在同一條直線上，并且兩個噴流瓣與核中心對稱。但是由于觀測角度不好、噴射能量不強、能量被星際介質吸收以及其它因素的影響，在望遠鏡觀測圖像中，有多種情況發生：

(1)這三個源并不都能被觀測到，缺少核但是有瓣，或有核沒有瓣。

(2)兩瓣與核在同一條直線上，但是兩瓣與核的距離不同。

(3)兩瓣與核不在同一條直線上，并且形成了一定夾角。并且兩瓣與核的距離也不相同。

為解決上述問題，現有技術中提出了一種基于幾何模型構建紅外、射電目標組合，并應用貝葉斯假設推斷進行紅外、射電交叉證認的方法。該方法雖然較好的復現了天文學家肉眼分析完成的大部分結果，但是由于上述證認方法的幾何模型限制了兩個噴流瓣只能在一條直線上，無法適應兩個噴流瓣角度偏離較大的情形，導致這類目標經計算所得的似然函數分值很低。另外，該方法在最后分析提取交叉證認結果時，使用了簡單的貪心策略，該策略只考慮當前貝葉斯因子最大者，沒有對周圍天體匹配情況進行全盤考慮，導致一些結果與人眼匹配結果不符。換言之，上述證認方法仍然無法有效解決上述情況(3)所提及的問題，直接導致了部分數據證認失敗。

發明內容