Symulacja obrazowania wielkoskalowych sieci radiowych na powierzchni Księżyca

Przedstawiono ramy symulacyjne do testowania możliwości obrazowania wielkoskalowych układów radiowych na powierzchni Księżyca. Omówiono główne składowe hałasu, a także omówiono proces tworzenia oprogramowania ze szczegółowymi informacjami na temat jego dostosowania do nowatorskich zastosowań naukowych.

Pakiet ten rozszerza standardowy pakiet symulacyjny dla radioastronomii CASA do wykorzystania układów księżycowych, ponownie pojawiającej się dziedziny zainteresowań z wieloma możliwościami naukowymi. Przed rozpoczęciem symulacji przejdź do strony internetowej Deep Blue Data i pobierz pakiet oprogramowania. Oprogramowanie zostało przetestowane tylko w środowisku Unix i może nie działać w pełni w innych środowiskach.

Aby dostosować skrypt createarrayconfig. py, podaj listę współrzędnych długości i szerokości geograficznej dla każdej anteny, aby wybrać konfigurację macierzy i zmienić zmienną ścieżki Księżyca w skrypcie, aby odzwierciedlić nową lokalizację pobierania cyfrowego modelu terenu zawierającego dane o wysokości powierzchni Księżyca. Użyj polecenia, aby uruchomić createarrayconfig.

Skrypt PY do użycia numerycznego modelu wysokościowego Księżyca w celu obliczenia wysokości na każdej długości i szerokości geograficznej dla każdej anteny. Zapisz długość, szerokość geograficzną i wysokość w plikach i wydrukuj na ekranie w celu łatwego skopiowania i wklejenia do następnego skryptu, a następnie utwórz rysunki przedstawiające konfigurację macierzy na lokalnej topografii Księżyca. Aby dostosować eqrovertimeearth.

c, skopiuj długość, szerokość geograficzną i wysokość każdej anteny do odpowiednich list w skrypcie i zaktualizuj zmienną numspacecraft o liczbę odbiorników i odpowiadające im współrzędne. Zaktualizuj lunar_furnsh. txt zawarty w pakiecie z nowymi nazwami ścieżek dla wymaganych plików ramek i efemeryd oraz określa zestaw dat, w których powinny wystąpić obserwacje, aby poinformować efemerydy w SPICE o dokładnym śledzeniu, gdzie znajdują się Ziemia i Słońce w stosunku do zdefiniowanej tablicy dla tych dat.

Określ docelowy obszar nieba, który ma być śledzony i obrazowany przez macierz. Następnie użyj polecenia GCC, aby skompilować eqrovertime. c i zmień ścieżki, aby odzwierciedlić, gdzie znajdują się biblioteki cspice.

Użyj polecenia, aby uruchomić tablicę równikową w czasie wykonywalną w celu uzyskania pewnej liczby plików, z których każdy zawiera zestaw zmiennych. Najważniejsze to pozycja XYZ każdej anteny we współrzędnych J2000 oraz współrzędne rektascensji i deklinacji docelowego obszaru nieba, a następnie zapisz zmienne wyjściowe do plików txt zawierających dane dla wszystkich żądanych dat. Aby dostosować lunarearthpickfreakintegracja.

py, określa częstotliwość obserwacji dla tablicy, przy której ma zostać utworzony obraz, i określa obraz prawdy zgodny z CASA z wartościami pikseli Jansky'ego, które tablica ma zostać zrekonstruowana. Zmień stałe w kodzie, aby odzwierciedlić rozmiar i rozdzielczość wejściowego obrazu prawdy. Użyj polecenia, aby uruchomić lunarearthpick.

Skrypt py. Ujemna flaga numsc służy do informowania kodu, ile anten i/lub odbiorników jest używanych i pomaga rozpakować dane z plików txt zawierających współrzędne odbiornika. Aby dostosować kopie dźwięków.

py, ustawia równoważną gęstość strumienia systemu i ustawia pasmo integrowane w linii zmiennego szumu od 200 do 500 kiloherców. Ustaw czas integracji w linii zmiennego szumu 200 i użyj polecenia, aby uruchomić kopie szumów. Skrypt py.

Skrypt najpierw utworzy obraz na podstawie danych o bezgłośnej widoczności, wywołując algorytm astronomii o standardowych proporcjach w celu utworzenia obrazu. Następnie skrypt utworzy kopie zestawu pomiarowego i doda odpowiedni poziom szumu do złożonych danych dotyczących widoczności, a następnie użyje clean do zobrazowania danych w zakresie czasów integracji do 24 godzin i w kilku solidnych wartościach schematu ważenia. W zależności od konfiguracji macierzy jakość obrazu może się różnić w zależności od wybranego schematu ważenia danych.

Uruchomienie createarrayconfig. py, jak pokazano, powinno utworzyć mapę wysokości podobną do przedstawionej, na której konfiguracja zdefiniowanej tablicy jest naniesiona na lokalną topografię powierzchni Księżyca, pochodzącą z cyfrowego modelu wysokości, pochodzącego z orbitera rozpoznania księżycowego Lunar Orbiter Laser Altimeter. Użycie CASA do symulowania odpowiedzi tablicy powinno dać wynik podobny do obserwowanego tutaj, który można wykorzystać do obliczenia danych widoczności.

Obrazowanie danych może następnie generować obrazy bezszumowe i zaszumione, przy czym obrazy zaszumione wydają się mniej wyraźne niż obrazy bezszumowe. Protokół ten wykorzystuje kombinację map astronomicznych z pakietu SPICE NASA wraz z mapami wysokości powierzchni Księżyca przy użyciu danych z orbitera zwiadowczego Księżyca w celu dokładnej symulacji dowolnej sieci na Księżycu.