Центр корреляционной обработки РАН

Руководитель

Начальник ЦКО РАН — Зимовский Владимир Фёдорович.

История создания

В августе 2006 г. на радиоинтерферометрическом комплексе «Квазар-КВО» началось проведение регулярных сессий наблюдений по определению параметров вращения Земли (ПВЗ) и синхронизации шкал времени. Для первичной обработки РСДБ наблюдений был образован центр корреляционной обработки (ЦКО). До 2011 г. он функционировал в виде группы в лаборатории корреляционной обработки. В марте 2011 г. ЦКО был сформирован как отдельное подразделение ИПА РАН.

Деятельность ЦКО

ЦКО ИПА РАН ведет обработку всех РСДБ сессий комплекса «Квазар-КВО» по отечественным программам:

Ru-E для определения ПВЗ - серии суточных наблюдений на трех станциях;
Ru-U для определения Всемирного времени - короткие однобазовые серии наблюдений;
Ru-T для синхронизации шкал времени - серии восьмичасовых наблюдений на базе «Светлое-Зеленчукская», а также участвует в кооперации при осуществлении наблюдательных программ, проводимых на других радиотелескопах и комплексах.

ЦКО РАН выполняет следующие задачи:

планирование РСДБ-наблюдений внегалактических радиоисточников (резервная служба) и космических аппаратов;
проведение первичной (корреляционной) и постпроцессорной обработки данных РСДБ-наблюдений;
оперативное сопровождение и работа по программам наблюдений в режиме реального времени (е-РСДБ);
мониторинг состояния приемно-регистрирующей аппаратуры комплекса «Квазар-КВО»;

Состав аппаратного и программного обеспечения ЦКО

В настоящее время в состав аппаратного обеспечения ЦКО входят: коррелятор АРК c системой воспроизведения на основе Mark 5B+, вспомогательные компьютеры и аппаратные средства для осуществления приема-передачи данных и архивирования результатов обработки. Прием-передача осуществляется на рабочие станции буферизации данных, реализованные на технологии виртуальных машин.

B состав программного обеспечения входят:

система планирования наблюдений на основе программного пакета SKED и программы-конвертера Drudg;
программное обеспечение коррелятора АРК-6; программный пакет постпроцессорной обработки;
программный пакет для приема и передачи данных.

Функциональная схема работы ЦКО РАН

В соответствии со схемой в результате планирования РСДБ-наблюдений на станции комплекса «Квазар-КВО» рассылаются файлы с программой наблюдений для управляющих компьютеров станций стандарта Field System системы управления радиотелескопами.

С обсерваторий РСДБ-сети в ЦКО поступают данные РСДБ-наблюдений на магнитных носителях и сформированные управляющими компьютерами станций отчеты о ходе наблюдений в виде log-файлов Field System. Первичная (корреляционная) и постпроцессорная обработка поступивших данных РСДБ-наблюдений в ЦКО выполняется в три этапа.

Для автоматизированной корреляционной обработки РСДБ-сессии, состоящей из большого числа наблюдений источников, необходимо сформировать управляющие файлы для коррелятора, так называемые файлы задания на корреляционную обработку. Поэтому на первом этапе обработки специальным программным обеспечением анализируются так называемые skd-файл и log-файлы Field System. Из анализа skd-файла - управляющего файла работой радиотелескопа по программе наблюдений и log-файлов, регистрирующих состояние систем радиотелескопов, формируется задание на корреляционную обработку и вычисляются параметры для работы коррелятора (предвычисленные значения геометрической задержки и частоты интерференции). Кроме того, из log-файлов извлекаются дата и время измерения, температура, давление, влажность, значения кабельных задержек и разницы хода часов шкалы GPS (по которой осуществляется синхронизация шкал времени РСДБ-станций) и форматера (тактирующего устройства системы регистрации), разницы хода часов GPS и атомных часов РСДБ-станции (мазера). Эти данные необходимы для оценки поведения часов на каждой станции во время РСДБ-сессии и для формирования выходного NGS-файла после получения значений геометрических задержек из программы постпроцессорной обработки.

На втором этапе на специальном аппаратно-программном комплексе, включающем коррелятор АРК-6 с системами воспроизведения Mark 5B+, производится обработка РСДБ-данных с магнитных носителей с получением отчетов кросскорреляционных функций сигналов.

Последний этап первичной обработки — постпроцессорная обработка РСДБ-данных, в ходе которой анализируется качество работы станций и коррелятора, после чего производится синтез частотных каналов, вычисляются точные значения геометрических и ионосферных задержек прихода радиосигналов, формируются NGS-файлы.

Оперативность проведения корреляционной обработки в основном зависит от скорости доставки РСДБ-данных в ЦКО. При проведении обработки данных наблюдений с трех станций по программе Ru-E время обработки не превышает 24 часа после получения данных. При проведении обработки данных по программе Ru-U при работе в режиме реального времени (е-РСДБ) время обработки не превышает часа после окончания передачи данных в ЦКО.

Таким образом, результатом обработки полученных со станций комплекса «Квазар-КВО» данных РСДБ-наблюдений являются файлы стандарта NGS, которые передаются в Службу Вращения Земли ИПА РАН для вторичной обработки с целью получения оценок параметров вращения Земли (ПВЗ), синхронизации шкал времени и других геодинамических величин.