|
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 |
| 21-18 | НЕМТ | 40 | 70 | 290 |
| 6.2 | НЕМТ | 50 | 70 | 290 |
| 1.35 | НЕМТ | 80 | 120 | 80 |
Таблица 2
| Спектроанализатор | Полоса |
Число каналов | Разрешение |
| МГц | кГц |
| Фильтровой | 1.2 | 42 | 30 |
| Акустооптический | 50 | 1000 | 110 |
| Цифровой автокорреляционный | 2.5 | 128 | 19 |
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".
|