Микроволновые наблюдения Солнца с большим динамическим диапазоном яркостных температур: новый взгляд на данные ССРТ Анфиногентов С.А., Кочанов А.А., Просовецкий. - презентация

1 Микроволновые наблюдения Солнца с большим динамическим диапазоном яркостных температур: новый взгляд на данные ССРТ Анфиногентов С.А., Кочанов А.А., Просовецкий Д.В., Руденко Г.В. Институт солнечно-земной физики СО РАН, г. Иркутск Международная конференция "Физика Солнца и 24-й цикл" сентября 2012 г.

2 CCРТ –Сибирский солнечный радиотелескоп 250 км

3 Сибирский солнечный радиотелескоп 256-антенный крестообразный интерферометр Параболический антенный элемент 2.5 м Шаг между антеннами 4.9 м Длинна каждой базы м Центральная частота 5731 МГц Приём в полосе частот 120 МГц (5.67 – 5.79 ГГц) Пространственное разрешение: 1D (аддитивный режим) : >15 2D (коррелятор) : > 21 Параметры Стокса I, V Временное разрешение 1D: ~14 мс 2D: ~ 2 мин 23 – 10 UT Лето, 02 – 08 UT Зима m m +1 f1f1 f 1 + f База интерферометра

4 Многочастотный радиогелиограф 4 – 8 ГГц Особенности: пять частот одновременно полоса частот одного канала 10 МГц временное разрешение 1.4 с Юг Запад Восток 622 м 4.9 м 1.8 м Используются самые удаленные антенные станции ССРТ. Диапазон частот 4..8 ГГц Пространственное разрешение до 13" на частоте 8 ГГц - антенны ССРТ - антенны макета SSRT 5.7 GHz :58 UT г Монтаж 96-антенного многочастотного радиогелиографа. С. Лесовой, А. Алтынцев, Е. Иванов, А. Губин

5 I. Моделирование отклика радиогелиографа Модель отклика 96-антенного радиогелиографа на [спокойное Солнце + двойной источник]. Длина волны = 4 см, часовой угол = 30°, склонение = -20°. Модель отклика 10-антенного макета на [спокойное Солнце + двойной источник]. Длина волны = 4 см (~8 ГГц), часовой угол = 30°, склонение = 20°. С. Лесовой, 2011

6 передаточная функция инструмента (диаграмма направленности) истинное распределение радиояркости наблюдаемое распределение радиояркости шум II. Восстановление истинного распределения радиояркости 1) Уравнение Фредгольма I-го рода 2) Потеря информации 3) Некорректная задача

7 Методы решения задачи восстановления ММЕ – метод максимальной энтропии; ПЗВМ – метод проекций на замкнутые выпуклые множества; Метод отжига; …и др. PIXON – метод пиксона (по лицензии). … широко применяемые в оптике, медицине, гео- томографии…

8 Алгоритм CLEAN: Одним из наиболее успешных методов восстановления является алгоритм чистки (CLEAN), разработанный Хегбомом (Högbom, 1974). В используемом методе была применена адаптированная для данных ССРТ современная многомасштабная модификация CLEAN MSCLEAN (Cornwell et. Al, 2008), лишенная недостатков классического алгоритма, и как результат позволяющая одновременно восстанавливать как компактные, так и протяженные источники радиоизлучения на Солнце. Cornwell, T.J. // IEEE Journal of Selected Topics in Sig. Proc., 2008, v.2, 793. Rich J.V. et al., Multi-scale CLEAN: a comparison of its performance against classical CLEAN of galaxies using things //Astronomical Journal V.136, P

9 Гибридный метод восстановления Грязная радиокарта 6 июня 2002г Радиокарта после применения процедуры восстановления MS-CLEAN + Адаптивная фильтрация остаточной карты Puetter R.C., Gosnell T.R. and Yahil A. Digital image reconstruction: Deblurring and Denoising // Annu. Rev. Astron. Astrophys. V. 43, P

10 ССРТ 5.7 ГГц, R+L (время экспозиции 1 ч.) ССРТ 5.7 ГГц, R-L (время экспозиции 1 ч.) NoRH, 17 ГГц SOHO/EIT 304Å

11 1.Точное восстановление распределения радиояркости в солнечных активных областях без существенных потерь информации для слабоконтрастных источников 2. Возможность обработки больших массивов данных ССРТ (получение большого количества радиокарт с максимальным временным разрешением). 3. Восстановление радиокарт ССРТ в реальном времени без использования сверхмощных вычислительных систем. 4. Возможность использования метода для 2-D данных нового многоволнового интерферометра.

12 г

13

14

15 Для этой цели использовались предоставляемые сайтом данные потенциальной магнитной экстраполяции. Созданная база данных радиоизображений сопровождена дополнительным представлением информации в виде синоптичеческих радиокарт, отражающих динамику глобального солнечного радиоизлучения. В автоматическом режиме, построены совмещенные изображения (моментальные и синоптические) радиоданных с текущей топологией магнитных силовых линий.

16

17

18

19 Спасибо за внимание!