КВНО-2013 15-19 апреля 2013 г. ИПА РАН Обработка РСДБ наблюдений в ЦКО РАН Зимовский В.Ф., Безруков И.А., Кен В.О., Мельников А.Е., Мишин В.Ю., Михайлов. - презентация

1 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН Обработка РСДБ наблюдений в ЦКО РАН Зимовский В.Ф., Безруков И.А., Кен В.О., Мельников А.Е., Мишин В.Ю., Михайлов А.Г., Сальников А.И., Соколова Н.А., Суркис И.Ф., Шантырь В.А.

2 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 2 Центр корреляционной обработки Август 2006 г - регулярное проведение сессий по определению параметров вращения Земли (ПВЗ) и синхронизации шкал времени на радиоинтерферометрическом комплексе «Квазар-КВО». Начало функционирования центра корреляционной обработки (ЦКО) для первичной обработки РСДБ наблюдений. Март 2011 г – в связи с увеличивающимся объемом данных создание ЦКО как отдельного подразделения ИПА РАН.

3 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 3 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 - часовые однобазовые серии наблюдений; Ru-F для проведения тестирования оборудования станций; Ru-TEST специальные программы для отработки методик и тестирования разрабатываемой аппаратуры; Тестовая обработка по астрофизическим программам наблюдений. Участие в кооперации при осуществлении наблюдательных программ, проводимых на других радиотелескопах и комплексах.

4 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 4 ЦКО РАН выполняет следующие задачи: Проведение первичной (корреляционной) обработки данных РСДБ- наблюдений; Проведение оперативной первичной обработки в режиме е-РСДБ, с возможностью изменения программы наблюдений и перепланирования РСДБ-сессий; Мониторинг состояния приемно-регистрирующей аппаратуры комплекса «Квазар-КВО» методом проведения коротких тестовых серий наблюдений в режиме е-РСДБ; Оперативное планирование РСДБ-наблюдений;

5 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 5 Аппаратно-программные средства ЦКО: Аппаратно-программные средства Коррелятора АРК: АС обработки и передачи данных; АС воспроизведения Mark5B; ПС управления АС; ПС формирования задания на обработку и постпроцессорной обработки; АПС буферизации и приема данных АПС архивирования результатов обработки и других данных. ПО планирования наблюдений на основе программного пакета SKED и программы-конвертера Drudg;

6 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 6 Характеристики коррелятора АРК Тип коррелятора: аппаратно- программный, с реализацией основных вычислений на специально разработанных устройствах на основе технологии ПЛИС; Реализованный алгоритм обработки – XF Количество одновременно обрабатываемых сигналов станций – до 6, баз – до 15; Количество частотных каналов каждой станции – до 16; Ширина полосы пропускания одного частотного канала – до 16 МГц, двухбитовое квантование; Поток данных одного частотного канала одной станции – до 64 Мбит/с; Поток данных от одной станции – до 1 Гбит/с; Суммарный поток данных – до 6 Гбит/с.

7 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 7 Функциональная схема обработки РСДБ наблюдений в ЦКО РАН

8 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 8 Оперативность обработки РСДБ наблюдений Режим с передачей данных на дисковых модулях Служебные данные, имеющие небольшой объем, передаются электронными линиями связи в течение минут после окончания наблюдений Основные данные (записи РСДБ сигналов) передаются на дисковых модулях в течение нескольких суток с момента окончания наблюдений. Длительность обработки суточной серии – сутки, начинается с момента получения последнего дискового модуля Режим оперативной обработки (режим е-РСДБ, близкий к режиму реального времени) Данные и служебная информация передаются по ВОЛС в течение нескольких часов. Обработка данных по сканам, по мере их передачи в ЦКО.

9 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 9 Передача РСДБ данных в режиме е-РСДБ Метод с буферизацией данных в обсерваториях и в ЦКО Процесс происходит под управлением программного обеспечения автоматизированной передачи данных: Синхронизацию передачи данных с программой сеанса наблюдений; Управление передачей и приемом данных по протоколу Tsunami; Отображение состояния процесса передачи данных; Применение защищенных протоколов связи между буферизующими серверами обсерваторий и ЦКО.

10 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 10 Структурная схема автоматизированной передачи РСДБ данных

11 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 11 Режим работы ЦКО гг – проведение суточных трехстанционных серий Ru-E и двухстанционных 8-часовых серий Ru-U раз в две недели. Запись данных на магнитных лентах систем регистрации S2 с суммарным потоком данных 64 Мбит/с, передача данных в течение нескольких суток после проведения наблюдений. Обработка данных суточной серии за 3 суток на корреляторе МикроПарсек гг – проведение суточных трехстанционных серий Ru-E и двухстанционных 1-часовых серий Ru-U раз в неделю. Запись данных на дисковых модулях систем регистрации Mark5B с суммарным потоком данных 512 Мбит/с, передача данных в течение нескольких суток после проведения наблюдений. Обработка данных суточной серии за 1 сутки на корреляторе АРК. С марта 2010 г. – обработка двухстанционных 1-часовых серий Ru-U в режиме е-РСДБ, с передачей и обработкой данных за 6 часов с начала наблюдений С июля 2012 г – проведение двухстанционных 1-часовых серий Ru-U ежесуточно, работа с холодными или теплыми приемниками станций В настоящее время - передача и обработка данных двухстанционных 1- часовых серий Ru-U за часа с начала наблюдений

12 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 12 Результаты обработки ежесуточных РСДБ наблюдений серии Ru-U за период Формальная ошибка определения UT1-UTC

13 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 13 Передача сканов суточных сессий Ru-E по ВОЛС С марта 2013г. - тестовые передачи данных с обсерваторий «Бадары», «Зеленчукская» Бюджет затраченного времени: Время передачи данных с буферизирующих серверов обсерваторий на буферизующие серверы ЦКО не более 8 час; Передача с буферизующего сервера ЦКО на модули системы воспроизведения не более 4 час. В настоящее время передача данных суточных серий наблюдений Ru-E с обсерваторий «Бадары», «Зеленчукская» проводится по ВОЛС.

14 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 14 Заключение ЦКО РАН фактически работает с августа 2006-го года, проводя регулярную обработку РСДБ сессий. В 2009 г. коррелятор МикроПарсек был заменен на коррелятор АРК, что позволило использовать частотные каналы с шириной полосы пропускания до 16 МГц и повысить точность вычисления групповой задержки. С 2010-го года выполнялся переход от передачи данных на возимых модулях к передаче данных по ВОЛС. В настоящее время только суточные серии наблюдений обсерватории «Светлое» перевозятся на возимых дисковых модулях. В гг – оснащение ЦКО РАН программным коррелятором для обработки наблюдений РСДБ сети малых антенн.

15 КВНО апреля 2013 г. ИПА РАН 15 Спасибо за внимание