Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://jet.sao.ru/hq/lrs/tech.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Apr 10 00:05:52 2016
Кодировка: koi8-r
Приемные устройства и анализаторы ЛРС
Спектрометрический комплекс РАТАН-600.
Современное состояние и наблюдательные возможности.

Спектральный комплекс радиотелескопа РАТАН-600, который располагается в наблюдательной кабине N 2, оснащен СВЧ приемными устройствами и анализаторами спектра, параметры которых приведены в нижеследующих таблицах.

Таблица 1
Диапазон Тип Т_ш, К Т_ш, К Т_( физ. )
( cм ) МШУ МШУ Сист. К
21-18НЕМТ4070290
6.2НЕМТ5070290
1.35НЕМТ8012080

Таблица 2
Спектроанализатор Полоса Число каналов Разрешение
МГц кГц
Фильтровой1.24230
Акустооптический501000110
Цифровой автокорреляционный2.512819

Наблюдатель имеет возможность скомпоновать необходимую структуру спектрометра. Система управления спектральным комплексом выполнена на 2-х ЭВМ типа ДВК4 и IBM PC и позволяет проводить наблюдения радиолиний, частота которых лежит в пределах полосы пропускания входных малошумящих усилителей ( МШУ ) приемных устройств:

  • 1.3 - 1.8 ГГц ( радиолинии НI на волне 21 см, все четыре линии ОН на волне 18 см ),
  • 4.5 - 5.5 ГГц ( линия H_2CO на волне 6.2 см ),
  • 21.5 - 22.5 ГГц ( линия H2O на волне 1.35 см ).
Работа спектрального комплекса контролируется системами программного управления (СПУ) и сбора данных и регистрации (ССД).
ССД осуществляет:

  • привязку циклов опроса фильтровых каналов к шкале звездного времени,
  • преобразует аналоговые сигналы в цифровой код,
  • синхронизирует работу СПУ и системы цифровой регистрации. Система цифровой регистрации данных выполнена в стандарте КАМАК на базе IBM PC.

Для адаптации спектральных приемников к изменяющимся условиям наблюдения перед началом каждого наблюдения автоматически выполняются следующие подготовительные операции:

  • установка требуемой величины усиления спектрометра в зависимости от уровня сигнала шумов системы на детекторе широкополосного канала,
  • компенсация разности шумовых сигналов в полупериоды антенны и эквивалента.

Для проведения наблюдений создан пакет программ,обеспечивающий работу спектрометра в различных режимах:

  • длительные наблюдения с прохождением источников через ДН телескопа;
  • наблюдения с сопровождением источника первичным рупором в пределах безаберрационной зоны;
  • наблюдения опорных источников с обработкой полученной информации сразу же после окончания наблюдения.

СПУ поддерживает работу спектрометра в модуляционном и "компенсационном" режимах. Последний реализуется при работе с автокорреляционным анализатором спектра при времени наблюдения источника до 20 - 30 мин и дает выигрыш в чувствительности в два раза. Получаемая информация записывается на жесткий диск компьютера и оперативно отображается на мониторе.
Затем ее можно сразу же обработать для перевода отсчетов в шкалу антенных температур, чистки помех и компоновки данных в нужном формате.
Далее их можно передать по локальной сети РАТАН-600 в центральный пункт сбора данных или перенести на любую другую ЭВМ на дискете.

Для последующей обработки создан пакет программ, которые позволяют, во-первых, просмотреть полученные данные на экране и получить твердую копию кривых прохождения во всех каналах любого из имеющихся спектроанализаторов, профилей линии в любом интервале координат, а также изофот в координатах (alpha , V). Пример прохождения кривой линии водорода HI показан на рисунке ниже.



Во-вторых, можно подвергнуть материал дальнейшей обработке, в которую входят:

  • поиск и исключение помех и других дефектов,
  • двумерное сглаживание,
  • осреднение нескольких наблюдений,
  • выделение протяженных фонов с помощью сплайн-интерполяции,
  • гаусс-анализ по оси прямых восхождений для разделения сигнала на компоненты и измерения их параметров,
  • частотный анализ с помощью преобразования Фурье и вычисления структурных функций.

Все эти функции работают с выдачей информации на экран и в файл данных на диске. Для трехмерных данных ( alpha ,delta , V ) есть возможность взять сечения по любой паре координат. Многолетняя эксплуатация аппаратуры и математического обеспечения спектрального комплекса РАТАН-600 в режиме, в среднем 90 дней наблюдений в год, показала их высокие эксплуатационные качества. Потери наблюдательного времени за счет отказов собственно аппаратуры не превышают 3%, что гораздо меньше, чем, скажем, за счет погоды, электропитания и так называемого "человеческого фактора".