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LAMOST抽谱关键技术的研究的开题报告
一、选题背景
LAMOST(LargeSkyAreaMulti-ObjectFibreSpectroscopicTelescope)是我国自主研制的大型全自动光纤光谱望远镜，目的是对于天文学领域的深度观测提供支持。它的研究对象主要是银河系的恒星、星系、星团、新星等天体，是天文学研究中的一项重要技术。LAMOST可以在一定的波长范围内，同时取得许多恒星和星系的光谱信息，通过分析光谱数据，可以探究星系和恒星的演化规律、构成、瞬时辐射度等信息。
由于LAMOST的观测对象较为复杂，而且在观测过程中需要从大量的观测数据中精确提取信息，因此如何提高LAMOST观测的数据量和有效性，具有重要研究意义。对于LAMOST抽谱关键技术的研究，可以大幅提高LAMOST的观测数据量和有效性，充分体现它在天文领域的应用优势。
二、研究内容和意义
1、研究内容：
LAMOST抽谱是LAMOST观测过程中的关键环节，也是观测数据处理的第一步，它将多条连续的光纤拼接成单个带状光谱，需要从多条连续的光纤中提取到单个的光谱信息。在这个过程中，会遇到光谱信号干扰、光谱信号提取、光谱匹配等问题。因此，针对这一问题，研究内容主要包括：
（1）光纤跟踪控制技术
在多条连续的光纤中定位特定的光纤，将其中的光信号列为一条单一的光谱信号，这就需要一个对光纤进行跟踪和控制的技术。该技术需要解决光纤间混合、光纤扭曲、光纤抖动等问题。
（2）光谱信号提取技术
从光纤中提取出和观测目标相对应的光谱信号是实现有效观测的重要关键。而光谱信号提取技术的主要难点在于信号复杂性及背景光的影响。
（3）光谱匹配技术
对于光谱匹配技术，主要任务是将多个光谱片段拼接成一个连续光谱。光谱匹配阶段主要存在光谱信号重叠、光谱强度不一致、信号漂移等问题。
2、研究意义
对于LAMOST来说，充分发挥其性能优势，不能仅仅依靠大规模观测和大量的数据储存。更为重要的是将大量的观测数据转化为科学研究的成果，而处理数据的关键技术是LAMOST抽谱技术。
在研究这一关键技术时，通过提高光纤跟踪控制技术、光谱信号提取技术和光谱匹配技术的精度，将会大幅提高LAMOST观测数据处理的速度和准确度。这样不仅提高了LAMOST使用的效率，也增强了对天文领域的研究实力，为更深入地研究天体物理学和宇宙学提供了支持。
三、预期目标和方法
1、预期目标：
针对LAMOST抽谱关键技术的研究进行研究和探索，预期达到如下目标：
（1）提高光谱信号提取和光谱匹配技术的准确度，进而提高自动抽谱的成功率；
（2）提高LAMOST的观测数据处理量，取得更多的数据并对数据进行更加深入的分析；
（3）优化LAMOST整体性能，提升其在天文领域的应用价值。
2、研究方法：
（1）面向对象的程序设计：针对LAMOST的观测对象和数据处理特点，设计相应的程序结构，实现有针对性的光谱提取和光谱匹配技术。
（2）数据挖掘：应用数据挖掘技术，对LAMOST的大量观测数据的历史记录进行统计，分析观测结果和数据处理的变化规律，为技术优化提供参考。
（3）数学建模：采用数学建模方法，对LAMOST抽谱技术中的数学问题进行求解，进一步提高技术准确性和效率。
四、论文结构及参考文献
1、论文结构
本文主要包括以下部分：
（1）选题背景：对LAMOST抽谱关键技术的研究提出相应的背景及意义。
（2）研究内容和意义：对LAMOST抽谱关键技术的研究内容、意义和预期目标进行详细阐述。
（3）研究方法：应用面向对象的程序设计、数据挖掘和数学建模方法，提高LAMOST抽谱技术的效率、准确性和应用价值。
（4）结论：给出研究结论并总结全文，列出未来研究方向。
2、参考文献
[1]李奇林,姜臣.LAMOST大数据处理及其应用前景[J].测绘与空间地理信息,2018(2):22-27.
[2]ShivakumarS.Kuppinger.LAMOST-SpectroscopicDataReduction[D].Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen,2018.
[3]胡明哲,张志高.LAMOST大带宽多路光谱仪抽谱技术研究进展[J].光学与光电技术,2015,13(2):8-13.
[4]杨强,刘文敏.光纤光谱仪的研究和应用[J].光电技术应用,2006,21(3):8-10.