feat: 科研分析层全栈落地——光谱/时域/运动学分析工具链 + JWST/X 射线数据源 + 定时文献同步

数据分析层（新增 services/{spectrum,timeseries,analysis}）: - 光谱参数提取 parameters.rs：LAMOST/SDSS/APOGEE/DESI FITS header 跨源归一化读取 Teff/logg/[Fe/H]/RV 及 ASPCAP 20+ 元素丰度，rayon 并发批量提取 - 谱线测量 lines.rs：内置真空/空气波长谱线表，窗口内极值搜索 + 梯形法积分 EW + FWHM，支持自定义谱线 - 交叉相关测速 cross_correlate.rs：对数波长重采样对齐，内置 Pickles 模板按光谱型插值， CCF 峰值位置提取 RV 及不确定度 - 周期搜索 periodicity.rs：Lomb-Scargle 周期图（含 FAP 误报概率）+ BLS 凌星检测 + 相位折叠 - 变星分类 classification.rs：振幅/偏度/峰度/过零率/eta 等统计特征 + 规则分类（RR Lyrae/Cepheid/食双星/AGN 等） - SED 拟合 sed.rs：多波段测光黑体模型拟合，输出 T_eff/半径/消光 A_V/光度及不确定度 - 运动学 kinematics.rs：视差+自行+RV → 银河系 UVW 空间速度，含移动星群成员概率（Banyan Σ 简化版） - 化学丰度 chemistry.rs：[α/Fe] vs [Fe/H] 计算，厚盘/薄盘/晕星族判别 - 观测规划 observability.rs：目标升落时间/airmass/月相影响/曝光时间估算 - 赫罗图 hr_diagram.rs：Gaia TAP CMD 查询，新增 GET /api/analysis/hr-diagram 端点数据获取层: - JWST：clients/mast/jwst.rs 封装 MAST Portal 锥形检索 + JwstSpectrumFetcher（NIRSpec/MIRI 光谱） - X 射线：clients/heasarc 封装 HEASARC TAP（ADQL）+ XMM-Newton/Chandra 光谱 fetcher - 图像 cutout：SDSS SkyServer/STScI DSS/Pan-STARRS 三源 cutout + 发现图（Finding Chart）生成 - Source 枚举新增 Jwst/Xmm/Chandra 并注册 ObservationRegistry，前端 SOURCE_THEME 与筛选器同步三源 Agent 工具集（24→35）: - 新增 9 个分析工具：get_spectrum_parameters / measure_spectral_lines / measure_radial_velocity / find_period / classify_variable_star / fit_sed / analyze_kinematics / analyze_abundance_pattern / plan_observation - batch_process：批量样本"查询→下载→分析→报告"流水线，并发控制防数据源速率限制 - literature_monitor：按 ADS 查询式/时间窗/最低引用数检查最新文献定时文献同步: - sync_queries 表新增 is_scheduled 列（migration 20260713） - 新增 POST /sync/queries/:id/schedule 端点 - 服务启动时拉起每小时调度器，对 is_scheduled=1 的检索配置静默执行 ADS（entdate 增量）/arXiv 增量同步 - search_history 工具收敛至 services/search::search_agent_history，消除 FTS 查询逻辑重复其他: - plotting skill 由占位填充为完整科研绘图规范：光谱/光变/折叠曲线/CMD/SED/[α/Fe]/周期图/Mollweide/发现图 9 类 matplotlib 模板 - 删除死代码 streaming_executor.rs（929 行，仅剩 mod 声明引用，无调用方） - 新增 docs/roadmap-research-features.md 科研功能路线图及实现状态
2026-09-07 21:50:32 +08:00
parent eaf85707b5
commit d6b064a490
104 changed files with 12101 additions and 3301 deletions
@@ -0,0 +1,132 @@
+# Agent 架构硬化 — deepseek-harness 对齐改造
+
+本文档记录 2026-08 的 agent 系统架构改造：以 deepseek-harness（DeepSeek
+开源的 agent harness，见 `libs/deepseek-harness`）验证过的架构不变量为
+参照，对本项目 agent 子系统的四项核心改造与若干升级。所有改动以
+"取其分层思想、不取其运行时插件树"为原则——本项目是垂直应用，
+Rust 的 trait + 注册表天然等价于 dsh 的 capability seam。
+
+## 1. 统一 ReAct 引擎（消除四份手写循环）
+
+**不变量**：仓库中有且仅有一个具体的 ReAct 循环实现（对应 dsh 的
+"agent-loop 是 harness 中唯一包含具体循环逻辑的包"）。
+
+- `src/agent/engine.rs`：`ReactEngine` 承载完整循环（取消检查 → 压缩 →
+  预算/nag → 步数上限 → 后台通知 → LLM 调用含恢复阶梯 → 工具执行 → 循环）。
+- 行为差异通过组合字段注入而非分叉实现：
+
+| 关注点 | lead（主代理） | subagent | teammate |
+|---|---|---|---|
+| SSE 事件 | `EventTap::channel` | `EventTap::prefixed(tx, "sub")` | `EventTap::none()` |
+| 持久化 | `DbMessageSink`（agent_name=lead） | `DbMessageSink`（agent_name=sub_xxx） | None |
+| AskUser 权限 | `AskPolicy::Interactive`（120s 挂起） | `AskPolicy::AutoDeny` | `AskPolicy::AutoDeny` |
+| 取消 | `CancelSource::Session`（DashMap） | 不可取消 | `CancelSource::Flag` |
+| 恢复阶梯/熔断/重复检测 | 共享（runtime 级 Arc） | 引擎局部实例 | 引擎局部实例 |
+
+- 队友因此获得了与主代理对等的能力（错误恢复、压缩熔断、多槽重复检测）。
+- `streaming_executor.rs`（936 行零调用死代码）已删除。
+
+## 2. 会话级运行时生命周期
+
+**不变量**：runtime 状态属于会话而非请求。
+
+`src/agent/runtime/session_registry.rs` 的 `SessionRuntimeRegistry`
+（挂在 `AppState.agent_runtimes`）：
+
+- 同一会话的请求复用同一 `AgentRuntime`——后台任务队列、压缩折叠日志、
+  文件缓存、拒绝追踪器、压缩熔断器、prompt cache 不再随 HTTP 请求销毁
+  （历史上"后台任务结果跨请求丢失、每 turn 重复压缩"两个 bug 的根因）。
+- 每会话一个 turn 互斥锁：并发请求 fail-loud 返回 409。
+- 空闲 2 小时的条目由后台清扫回收；会话删除时显式移除。
+- 会话 ID 在请求入口预分配（`create_or_resume_session_preallocated`），
+  新会话的首个请求也能写入取消标记（修复 SSE 超时只 abort 不落标记）。
+- 模式回放：runtime 首次创建时从 DB 读取会话模式，后续请求不再因传参
+  不同而静默切换行为。
+- 压缩递归守卫从进程级 `AtomicBool` 改为按 session_id 的集合守卫
+  （`try_begin_compaction`/`end_compaction`），并发会话压缩互不干扰。
+
+## 3. 会话事件日志（事件溯源的生命周期侧面）
+
+**不变量**：模型可见 ⟺ 已日志化；turn/compaction 以日志化锁开闭。
+
+新表 `agent_events`（migration 20260819000001）+ 
+`src/agent/runtime/session_events.rs`：
+
+- `turn_start`/`turn_end`（含结构化终止原因 `reason_label`）、
+  `compaction_start`/`compaction_end` 构成日志化锁。
+- 崩溃恢复不截断：`reconcile_interrupted` 检测开口的 start 事件并合成
+  `interrupted` 关闭（对应 dsh "不伪造完成、但补写中断事实"的策略）。
+- `context_snapshot`：turn 内发生过压缩时，turn 结束保存折叠后上下文 +
+  消息高水位 `base_message_id`；下一 turn 回放"快照 + id > base 的增量"
+  （`context.rs::load_folded_history`），不再从原始消息重建后重新压缩。
+  rewind/retry/branch 后快照作废（`remove_context_snapshots`）。
+
+## 4. 工具契约集中化（消除散弹式修改）
+
+**不变量**：工具的全部行为元数据声明在工具自身（AgentTool），消费方查询
+trait 而非维护平行的名字名单。
+
+`AgentTool` 新增声明方法：
+
+- `untrusted_output()` — 输出来自外部源需 `<untrusted_tool_result>` 包裹
+  （原 `untrusted.rs` 按名列表）；注册表查询不到工具时回退名字启发式。
+- `hardline_check(args)` — 参数级不可绕过拒绝（原 executor 按名路由）。
+- `causes_file_changes()` — 执行前触发 checkpoint 快照（原
+  `CHECKPOINT_TRIGGER_TOOLS` 名单）。
+- `loop_signals() -> ToolSignals` — 循环行为信号（todo nag 重置/todos
+  持久化/手动压缩请求），替代主循环对 `todo_write`/`compress_context`
+  的按名特判。
+- 输出契约：`ToolOutput.value`（canonical JSON，机器消费：重放/审计/剪枝）
+  + `content`（模型侧 render 投影），value 随消息 metadata 持久化。
+  样例：`search_papers`、`todo_write`。
+- 注册表测试从硬编码数量断言（`assert_eq!(defs.len(), 35)`）改为
+  inventory 不变量断言（名字唯一/元数据完整/信号与身份一致），
+  新增工具不再需要改测试。
+
+## 5. 权限单调性（deny > ask > allow，只收紧不放松）
+
+**不变量**：多源决策合并唯一入口 `permission::tighten(base, candidate)`：
+
+- Deny 粘滞——任何层不能放行另一层已 Deny 的调用；
+- Ask 不可被放松为 Allow，可升级为 Deny；
+- executor 的 hook 请求、工具级声明、会话级规则全部经 `tighten` 合并；
+- 无人值守上下文（子代理/队友）的 AskUser fail-closed 自动拒绝
+  （`AskPolicy::AutoDeny` + `engine::auto_deny_ask`）。
+
+历史上与此语义重复且从未接线的 `resolve_permission_precedence` 已删除。
+
+## 6. 上下文管理升级
+
+- **KV-cache 纪律**：system prompt 只包含字节稳定 section；技能清单/
+  项目记忆以 durable 动态上下文快照（user 消息）追加在历史尾部，哈希
+  未变不重注入（`context.rs::build_initial_context` + 
+  `AgentRuntime::build_dynamic_context`）。
+- **记忆智能选择接线**：记忆条目 > 8 时走 `select_relevant_memories`
+  （LLM 结构化选择 + 指数时间衰减，此前为零调用代码）。
+- **确定性剪枝**：`micro_compact` 对长工具结果保留头/尾预览
+  （`prune_tool_result`），短结果仍为纯占位符。
+- **Spill 检索指引**：溢出 stub 携带工具名 + 明确取回路径（read_file +
+  max_lines 分段）。
+- **Token 估算统一**：全循环使用 `compact::estimate_message_tokens`
+  （CJK 加权），消除主循环 `len/3` 与 compact 两套口径。
+
+## 7. 其他接线与修复
+
+- **团队协作接线**：`spawn_teammate` 等 4 个工具经
+  `ToolRegistry::new_with_team` 注册进会话 runtime（TeamManager 按
+  session_key 初始化邮箱目录）；队友注册表真正排除 subagent/spawn_teammate
+  （原注释声称排除但未过滤）。
+- **Continuable 子代理**：`subagent` 工具新增 `agent_name` + `followup`
+  参数——命名子代理历史持久化，followup 回放全部历史续话（dsh
+  Activation 模型的冷恢复路径）。
+- **IdlePoller 接线**：`AGENT_AUTONOMOUS_ENABLED=true` 时启动自治轮询，
+  经会话注册表获取 runtime（模式从 DB 回放）。
+- **重复检测多槽**：`DuplicateDetector` 连续通道 + 滑动窗口双通道，
+  可检测 A/B 交替死循环（原单槽实现检测不到）。
+
+## 不采用的设计（与理由）
+
+- Cordis 运行时插件树 / bundle/patch/profile 配置组合层：服务于通用
+  harness 的第三方插件生态，本项目是单二进制垂直应用。
+- Typert 类型图 RPC、host/client 双聚合、Python SDK：无对应需求。
+- 适配器休眠挂载、profiles 热重载：模型链固定。
@@ -134,3 +134,4 @@ Agent 系统的所有可配置参数，按子系统分类。
 | `src/agent/compact.rs` (extract_memories_from_compaction) | `EXTRACT_MEMORY_ENABLED` (P3 压缩记忆桥接) |
 | `src/agent/memory/extraction.rs` (ExtractionConfig) | `EXTRACT_MEMORY_ENABLED`, `EXTRACT_MEMORY_THROTTLE_TURNS`, `EXTRACT_MEMORY_MAX_STEPS` |
 | `src/services/download.rs` | `OBSCURA_ALLOW_PRIVATE_NETWORK`（程序自动设置） |
+| `src/main.rs` (IdlePoller 启动门控) | `AGENT_AUTONOMOUS_ENABLED`（默认 false；true/1 时启用自治轮询，见 dsh-alignment.md §7） |
@@ -2,6 +2,12 @@

 AstroResearch 内置了一个基于 **ReAct** (Thought → Action → Observation) 范式的科研智能体引擎 (`src/agent/`)，参考 Claude Code 的分层设计。以下对各子系统的架构、数据流和内部逻辑进行完整说明。

+> **架构演进**：2026-08 起，ReAct 循环的唯一实现在 `src/agent/engine.rs`
+> （`ReactEngine`，主代理/子代理/队友以不同注入组合复用）；
+> `AgentRuntime` 按会话缓存复用（`SessionRuntimeRegistry`）；
+> turn/compaction 生命周期与上下文快照落在 `agent_events` 事件日志。
+> 详见 [dsh-alignment.md](dsh-alignment.md)。
+
 ### 整体架构

 ```mermaid
@@ -14,16 +20,18 @@ graph TD
        AskUser["问答 /api/chat/questions + /api/chat/answer"]
    end

-    subgraph Runtime["AgentRuntime — ReAct 引擎"]
+    subgraph Runtime["AgentRuntime — 会话级编排"]
        RunTurn["run_turn() 主入口"]
        SP["SystemPrompt 组装器"]
        CtxBuild["Context Builder 上下文构建"]
-        ReAct["ReAct 主循环"]
+        Engine["ReactEngine 统一循环（engine.rs）"]
        Streaming["streaming.rs 流式处理"]
        Executor["executor.rs 并行执行"]
        Finalize["finalize.rs 会话收尾"]
        TokenBudget["token_budget.rs"]
        CircuitBreaker["circuit_breaker.rs"]
+        SessionReg["SessionRuntimeRegistry 会话级缓存"]
+        EventLog["agent_events 事件日志"]
    end

    subgraph Tools["工具系统 (tools/)"]
@@ -0,0 +1,438 @@
+# AstroResearch 科研功能扩展路线图
+
+## 项目现状
+
+### 已实现的核心能力
+
+**数据源（9 个）**：
+
+| 数据源     | 产品类型                                         | 状态 |
+| ---------- | ------------------------------------------------ | ---- |
+| LAMOST     | 光谱（LRS/MRS）                                  | 完整 |
+| Gaia       | XP 光谱（BP/RP）、RVS、历元测光                  | 完整 |
+| SDSS       | 光学光谱（spec）、APOGEE 近红外（apstar/aspcap） | 完整 |
+| DESI       | 暗能量光谱仪（coadd）                            | 完整 |
+| 2MASS      | 近红外测光（J/H/K）                              | 完整 |
+| AllWISE    | 中红外测光（W1-W4）                              | 完整 |
+| Pan-STARRS | 光学测光（g/r/i/z/y）                            | 完整 |
+| ZTF        | 时域光变曲线（zg/zr/zi）                         | 完整 |
+| TESS       | 空间时域光变曲线（2min/FFI）                     | 完整 |
+
+**Agent 工具集**：
+
+- `search_papers` — ADS/arXiv 文献搜索
+- `process_paper` — 下载、解析、向量化、翻译
+- `get_paper_content` / `get_paper_outline` — 阅读解析后文献
+- `rag_search` — 稠密向量 + BM25 混合检索
+- `query_target` — CDS Sesame 天体名称解析
+- `find_observation` — 跨源观测数据统一下载
+- `catalog_operation` — VizieR TAP 星表查询（ADQL + 锥形检索）
+- `save_note` — 高亮/笔记存储
+- `get_paper_metadata` — 完整文献元数据
+- `search_local_library` — 本地文献库搜索
+- `get_citation_network` — 引文网络图
+- `analyze_image` — 视觉模型图像分析
+- 文件操作、bash、记忆、技能、子 Agent、团队协作等
+
+**已有技能**：
+
+- `methodology` — 系统性文献综述方法论
+- `plotting` — 科研绘图规范（占位，未实现）
+- `presentation` — 演示文稿技能
+
+---
+
+## 一、数据获取层 — 补全缺失的数据源
+
+### 1.1 JWST/MIRI 数据获取
+
+**目标**：通过 MAST API 获取詹姆斯·韦伯空间望远镜 NIRSpec/MIRI 光谱数据。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/clients/mast/jwst.rs`，封装 MAST JWST 查询 API
+- 实现 `JwstSpectrumFetcher`，注册到 `ObservationRegistry`
+- Source 枚举新增 `Jwst` 变体
+- 支持 NIRSpec IFU/MOS、MIRI MRS/LRS 光谱产品
+- FITS 解析支持 JWST 特有的多扩展 BinTable 格式
+
+**价值**：JWST 是当前最热门的望远镜，大量前沿论文依赖 JWST 数据。
+
+**预估工作量**：中等（MAST API 文档完善，但 FITS 结构复杂）。
+
+### 1.2 X 射线数据（XMM-Newton / Chandra）
+
+**目标**：通过 HEASARC TAP 获取高能天体物理观测数据。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/clients/heasarc/`，封装 HEASARC TAP 查询
+- 实现 `XmmSpectrumFetcher` 和 `ChandraSpectrumFetcher`
+- Source 枚举新增 `Xmm` 和 `Chandra` 变体
+- 支持 X 射线光谱（PHA）和光变曲线产品
+
+**价值**：覆盖高能波段，满足活动星系核、X 射线双星、星系团等研究需求。
+
+**预估工作量**：中等（HEASARC TAP 接口标准，但数据格式多样）。
+
+### 1.3 VLBI/Gaia 天体测量数据
+
+**目标**：通过 VizieR 获取高精度自行、视差和天体测量数据。
+
+**需求**：
+
+- 扩展现有 `CatalogOperationTool`，预置 Gaia DR3 天体测量常用查询模板
+- 新增 `GaiaAstrometryFetcher`，专门处理高精度自行/视差数据
+- 支持按自行/视差筛选的 cone search
+
+**价值**：精密天体测量是银河考古学和恒星动力学的基础。
+
+**预估工作量**：小（VizieR 已支持，主要是模板和预置查询）。
+
+### 1.4 光谱图像 Cutout
+
+**目标**：实现 SDSS/Gaia/DSS 图像 cutout 下载 + 前端渲染。
+
+**需求**：
+
+- 实现 `ImageCutoutFetcher`，支持 SDSS SkyServer cutout API、DSS (STScI)、Gaia 推荐图
+- 完成 `ImagePreview` 解析器（preview.rs 中已有占位）
+- 前端 `ObservationPreviewRenderer` 新增图像渲染 case
+- 支持自定义 cutout 大小和坐标
+
+**价值**：观测规划和文献中的发现图（Finding Chart）必备。
+
+**预估工作量**：中等（API 简单，但前端图像渲染需要新组件）。
+
+---
+
+## 二、数据分析层 — 光谱/光变科学分析
+
+### 2.1 光谱参数自动提取
+
+**目标**：从 LAMOST/SDSS FITS 文件中自动读取恒星大气参数（Teff, logg, [Fe/H], 径向速度等），结构化入库。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/spectrum/parameters.rs`，实现 FITS Header/BinTable 参数提取
+- LAMOST：从 `params.fits` 或 `spec.fits` header 读取 `TEFF`, `LOGG`, `FEH`, `RV`
+- SDSS/BOSS：从 `line.dat` 或 `aspcapStar` 读取 ASPCAP 参数
+- SDSS/APOGEE：从 `aspcapStar` FITS 读取完整化学丰度
+- DESEI：从 `coadd` FITS header 读取红移和分类
+- 结构化数据入库（新建 `spectrum_parameters` 表或扩展 `observation_cache`）
+- Agent 新增 `get_spectrum_parameters` 工具，查询已提取的参数
+
+**价值**：每篇恒星物理论文都需要这类参数，手动提取极其低效。
+
+**预估工作量**：中等（FITS 解析已有基础，需逐源适配 header 约定）。
+
+### 2.2 光谱线识别与等值宽度测量
+
+**目标**：标注 Balmer/H&K/金属线位置，自动计算等值宽度（EW）和半高全宽（FWHM）。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/spectrum/lines.rs`，内置常见谱线波长表（真空/空气波长）
+- 实现谱线搜索算法：在给定波长窗口内找局部极值（发射线找极大，吸收线找极小）
+- 实现数值积分 EW 计算（梯形法）
+- 支持用户自定义谱线列表
+- Agent 新增 `measure_spectral_lines` 工具，输入光谱路径 + 谱线名称列表，输出 EW/FWHM
+- 前端光谱图支持谱线标注叠加层
+
+**价值**：光谱分析的核心操作，天文学生和研究者日常高频使用。
+
+**预估工作量**：中等偏高（谱线表容易，但稳健的峰值搜索和 EW 计算需要仔细实现）。
+
+### 2.3 交叉相关测速
+
+**目标**：通过模板匹配法测量径向速度（RV），支持多波段光谱。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/spectrum/cross_correlate.rs`
+- 内置或下载标准模板光谱（如 Pickles Atlas、PHOENIX 模型）
+- 实现 FFT 加速的交叉相关函数计算
+- 从互相关峰值位置提取 RV + 不确定度估计
+- 支持用户上传自定义模板
+- Agent 新增 `measure_radial_velocity` 工具
+
+**价值**：双星、视向速度变星、银河系动力学研究的核心工具。
+
+**预估工作量**：中等（算法成熟，但模板管理和多波段适配需要设计）。
+
+### 2.4 光变周期搜索
+
+**目标**：基于 Lomb-Scargle 周期图和 BLS（Box Least Squares）算法，自动搜索光变周期。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/timeseries/periodicity.rs`
+- 实现 Lomb-Scargle 周期图（非均匀采样友好）
+- 实现 BLS 算法（凌星检测专用）
+- 自动报告最优周期、FAP（误报概率）、次优周期
+- 支持 ZTF、TESS、Gaia 历元测光数据
+- Agent 新增 `find_period` 工具，输入光变曲线文件，输出周期 + 周期图
+- 前端支持折叠光变曲线（Phase-folded light curve）展示
+
+**价值**：ZTF/TESS 数据的刚需，变星和系外行星研究的核心分析。
+
+**预估工作量**：中等（Lomb-Scargle 算法有 Rust 实现可参考，BLS 较复杂）。
+
+### 2.5 光变分类与特征提取
+
+**目标**：自动识别变星类型，提取振幅、形态参数等特征。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/timeseries/classification.rs`
+- 基于周期 + 振幅 + 偏度 + 峰度等统计特征的简单分类器
+- 支持 RR Lyrae、Cepheid、食双星、脉动变星、AGN 等主要类型
+- 可选：集成轻量 ML 模型（如 Random Forest，通过 ONNX Runtime）
+- Agent 新增 `classify_variable_star` 工具
+
+**价值**：时域巡天（ZTF/TESS）数据量巨大，自动化分类是必要环节。
+
+**预估工作量**：高（分类器训练和特征工程需要较多工作）。
+
+### 2.6 SED 拟合与建模
+
+**目标**：多波段测光数据拟合黑体或模板光谱能量分布，求解天体物理参数。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/analysis/sed.rs`
+- 自动拉取目标所有可用波段测光（2MASS + WISE + PS1 + Gaia）
+- 实现黑体辐射模型拟合（最小二乘/MCMC）
+- 可选模板 SED 拟合（BaSeL/PHOENIX 模板库）
+- 输出 T_eff、光度、消光 A_V 及其不确定度
+- 前端 SED 图展示（观测点 + 拟合曲线 + 残差）
+- Agent 新增 `fit_sed` 工具
+
+**价值**：天体物理参数估计的基础方法，适用于恒星、AGN、超新星等多种天体。
+
+**预估工作量**：中等偏高（黑体拟合简单，但模板拟合和 MCMC 需要较多工作）。
+
+### 2.7 自行/视差运动学分析
+
+**目标**：基于 Gaia DR3 高精度自行 + 视差，计算银河系三维空间速度（UVW），识别移动星群。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/services/analysis/kinematics.rs`
+- 实现坐标变换：(RA, Dec, parallax, pmRA, pmDec, RV) → (X, Y, Z, U, V, W)
+- 实现移动星群成员概率计算（基于 Banyan Σ 算法简化版）
+- 支持批量样本处理
+- Agent 新增 `analyze_kinematics` 工具
+
+**价值**：银河考古学（Galactic Archaeology）的核心分析方法。
+
+**预估工作量**：中等（坐标变换公式成熟，Banyan Σ 需要简化实现）。
+
+### 2.8 化学丰度模式分析
+
+**目标**：多元素丰度比（[α/Fe] vs [Fe/H]）自动提取与可视化，区分厚盘/薄盘/晕星。
+
+**需求**：
+
+- 扩展光谱参数提取（2.1），从 APOGEE ASPCAP 数据读取完整化学丰度
+- 新增 `src/services/analysis/chemistry.rs`
+- 实现 [α/Fe] 计算（α 元素：O, Mg, Si, S, Ca, Ti 的加权平均）
+- 自动绘制 [α/Fe] vs [Fe/H] 图，并按运动学成分着色
+- Agent 新增 `analyze_abundance_pattern` 工具
+
+**价值**：银河考古学的核心工具，用于区分银河系不同星族。
+
+**预估工作量**：中等（数据提取为主，分析逻辑相对直接）。
+
+---
+
+## 三、可视化与输出层
+
+### 3.1 光谱交互式标注
+
+**目标**：前端光谱图支持点击标注谱线名称，自动显示等值宽度。
+
+**需求**：
+
+- 扩展 `SpectrumPlot.tsx`，新增谱线标注叠加层
+- 内置常见谱线波长表（Balmer 系列、H&K、NaD、Mg b、Fe 等）
+- 支持用户点击光谱图任意位置添加自定义标注
+- 标注信息（谱线名、波长、EW）以 tooltip 形式展示
+- 后端 `preview.rs` 返回时可选附带谱线标注数据
+
+**价值**：显著提升光谱阅读和教学体验。
+
+**预估工作量**：中等（前端组件开发为主）。
+
+### 3.2 赫罗图（HR Diagram）
+
+**目标**：基于 Gaia 数据构建颜色-星等图（CMD），支持叠加自定义样本。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `src/api/hertzsprung_russell.rs` 或扩展现有 Gaia 查询
+- 自动查询给定天区/样本的 Gaia G-mag、BP-RP color、parallax
+- 计算绝对星等 M_G = G + 5 + 5*log10(parallax/1000)
+- 返回数据供前端渲染 HR 图
+- 前端新增 HR Diagram 组件（scatter plot，支持密度着色）
+- 支持叠加用户自定义样本（不同颜色/标记）
+
+**价值**：恒星物理的基础可视化，几乎所有恒星相关论文都包含 HR 图。
+
+**预估工作量**：中等（数据查询简单，前端绘图需要新组件）。
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+### 3.3 发现图（Finding Chart）
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+**目标**：生成目标天区的 DSS/Pan-STARRS 图像 cutout + 标注目标位置。
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+**需求**：
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+- 调用 STScI DSS cutout API 或 Pan-STARRS cutout API
+- 返回 cutout 图像 + 目标中心标注
+- 支持自定义 cutout 大小（arcmin）和缩放
+- Agent 工具 `find_observation` 可选返回 finding chart
+- 前端在观测数据页面展示 finding chart
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+**价值**：观测准备的必备环节，望远镜观测提案中需要附带 finding chart。
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+**预估工作量**：小（API 简单，主要是前端展示）。
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+### 3.4 多波段 SED 图
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+**目标**：自动拉取所有可用波段测光数据，绘制 SED 图并拟合模型。
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+**需求**：
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+- 扩展 2.6 节 SED 拟合功能，新增前端 SED 图组件
+- 自动标记各波段（2MASS J/H/K、WISE W1-W4、Gaia G/BP/RP 等）
+- 支持对数坐标轴
+- 拟合曲线叠加显示，残差面板
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+**价值**：参数化分析的标准可视化。
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+**预估工作量**：中等（依赖 2.6 节后端实现）。
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+### 3.5 SkyMap 天球投影
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+**目标**：在全天球图上可视化样本分布，支持按参数着色。
+
+**需求**：
+
+- 新增 `SkyMapPanel` 前端组件
+- 使用 Mollweide 或 Aitoff 投影
+- 支持按天体类型、金属丰度、自行等参数着色
+- 叠加银河平面、银道坐标网格
+- 支持交互式缩放和选区
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+**价值**：巡天论文的标准可视化，用于展示样本的天球分布。
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+**预估工作量**：中等（前端投影计算 + WebGL 渲染）。
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+---
+
+## 四、工作流增强
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+### 4.1 批量样本处理
+
+**目标**：给定一组天体名称/坐标，批量执行"查询 → 下载 → 分析 → 出图 → 保存报告"。
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+**需求**：
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+- 新增 `src/agent/tools/astro/research/batch_process.rs`，实现 `BatchProcessTool`
+- 支持输入格式：天体名称列表、坐标列表、VizieR 查询结果
+- 批量流程：query_target → find_observation → 参数提取 → 出图
+- 并发控制（避免触发数据源速率限制）
+- 进度报告（SSE 事件推送）
+- 输出汇总报告（Markdown 表格 + 图表）
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+**价值**：巡天论文的标准工作流，手动逐个处理效率极低。
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+**预估工作量**：中等偏高（并发控制和错误处理需要仔细设计）。
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+### 4.2 定时文献监控
+
+**目标**：Cron 定时检查 ADS/arXiv 新文献，匹配用户关注的关键词/作者/天体。
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+**需求**：
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+- 新增 `src/agent/tools/astro/research/literature_monitor.rs`
+- 用户定义监控规则（关键词、作者、天体名称、arXiv 分类）
+- 使用现有 `loop` 技能定时触发
+- 新文献匹配时通过 SSE 推送通知
+- 支持自动下载摘要 + 生成简报
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+**价值**：帮助研究者跟踪前沿，不遗漏重要文献。
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+**预估工作量**：中等（定时任务框架已有，主要是规则匹配和通知）。
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+### 4.3 观测提案辅助
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+**目标**：根据目标天区自动计算可见性、月相限制、曝光时间估算。
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+**需求**：
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+- 新增 `src/services/analysis/observability.rs`
+- 计算目标在给定台站的升起/落下时间和最佳观测窗口
+- 月相和银河背景亮度估算
+- 基于目标亮度和望远镜参数的曝光时间估算
+- Agent 新增 `plan_observation` 工具
+- 输出观测提案所需的标准化信息
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+**价值**：望远镜申请的时间评估和观测规划必备。
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+**预估工作量**：中等（天文计算公式成熟，但台站参数和大气消光模型需要数据）。
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+
+## 五、实施优先级建议
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+| 优先级 | 功能                        | 理由                                   | 状态 |
+| ------ | --------------------------- | -------------------------------------- | ---- |
+| P0     | 光谱参数自动提取（2.1）     | 已下载数据的直接利用，所有恒星论文都用 | ✅ 已实现 |
+| P0     | 光变周期搜索（2.4）         | ZTF/TESS 数据的刚需，时域天文学核心    | ✅ 已实现 |
+| P1     | 光谱线识别与 EW 测量（2.2） | 光谱分析的日常操作                     | ✅ 已实现 |
+| P1     | 交叉相关测速（2.3）         | 双星/视向速度研究核心工具              | ✅ 已实现 |
+| P1     | 绘图 skill 填充（现有占位） | 提升 Agent 绘图能力的基础              | ✅ 已实现 |
+| P2     | SED 拟合（2.6）             | 多波段分析的标准方法                   | ✅ 已实现 |
+| P2     | 赫罗图（3.2）               | 恒星物理基础可视化                     | ✅ 已实现 |
+| P2     | 批量样本处理（4.1）         | 巡天论文工作流提效                     | ✅ 已实现 |
+| P3     | JWST 数据获取（1.1）        | 前沿望远镜，但使用门槛较高             | ✅ 已实现 |
+| P3     | 光变分类（2.5）             | 时域数据分析，但分类器训练复杂         | ✅ 已实现 |
+| P3     | SkyMap 天球投影（3.5）      | 巡天论文可视化，但优先级不如核心分析   | ✅ 已实现 |
+
+---
+
+## 六、已实现功能详情
+
+### 已完成的数据分析层
+
+| 功能 | Agent 工具 | 后端模块 | 状态 |
+|------|-----------|----------|------|
+| 光谱参数提取 | `get_spectrum_parameters` | `services/spectrum/parameters.rs` | ✅ |
+| 谱线识别与EW测量 | `measure_spectral_lines` | `services/spectrum/lines.rs` | ✅ |
+| 交叉相关测速 | `measure_radial_velocity` | `services/spectrum/cross_correlate.rs` | ✅ |
+| 周期搜索 | `find_period` | `services/timeseries/periodicity.rs` | ✅ |
+| 变星分类 | `classify_variable_star` | `services/timeseries/classification.rs` | ✅ |
+| SED拟合 | `fit_sed` | `services/analysis/sed.rs` | ✅ |
+| 运动学分析 | `analyze_kinematics` | `services/analysis/kinematics.rs` | ✅ |
+| 化学丰度分析 | `analyze_abundance_pattern` | `services/analysis/chemistry.rs` | ✅ |
+| 观测提案辅助 | `plan_observation` | `services/analysis/observability.rs` | ✅ |
+| 批量样本处理 | `batch_process` | `agent/tools/astro/research/batch_process.rs` | ✅ |
+| 文献监控 | `literature_monitor` | `agent/tools/astro/research/literature_monitor.rs` | ✅ |
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+### 已完成的数据获取层
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+| 功能 | 模块 | 说明 | 状态 |
+|------|------|------|------|
+| JWST 数据获取 | `clients/mast/jwst.rs` + `services/observation/jwst.rs` | MAST JWST API + SpectrumFetcher | ✅ |
+| X射线数据 | `clients/heasarc/` + `services/observation/xray.rs` | HEASARC TAP + XMM/Chandra fetcher | ✅ |
+| 光谱图像Cutout | `services/observation/cutout.rs` | SDSS/DSS/Pan-STARRS cutout API + CutoutFetcher | ✅ |
+| 赫罗图 | `api/hr_diagram.rs` | Gaia CMD 查询 API | ✅ |
+| 绘图skill | `skills/plotting/SKILL.md` | Python matplotlib 科研绘图模板（8种图表） | ✅ |
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+### 已完成的工作流增强
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+| 功能 | 模块 | 说明 | 状态 |
+|------|------|------|------|
+| 批量样本处理 | `agent/tools/astro/research/batch_process.rs` | 查询→下载→分析→报告 | ✅ |
+| 文献监控 | `agent/tools/astro/research/literature_monitor.rs` | ADS/arXiv 最新文献匹配 | ✅ |