自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法及系统

本发明涉及信息提取和转换，尤其是涉及一种自动提取甚长基线干涉观测纲要信息并生成观测轨迹文件的方法及系统。

背景技术：

1、在甚长基线干涉（vlbi）观测前，观测组织者将下发观测纲要给各个台站。观测纲要中，包含了各个台站的设备配置信息、观测源的坐标信息、每一次扫描的时间信息，一般台站可以根据观测纲要的要求，来控制望远镜的指向、跟踪和后端配置。

2、500 米口径球面射电望远镜（five-hundred-meter aperture spherical radiotelescope, fast），为国家重大科技基础设施，是世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜。为了望远镜的安全运行，fast 的天线控制和后端设备的操作是独立进行的。一般台站使用的运控软件（field system, fs）只能控制 vlbi 后端设备的运行和数据记录，并不能控制fast 的指向和跟踪。

3、目前，fast 制定了多种观测模式，来控制望远镜的指向和跟踪，其中只有跟踪模式和相位参考模式，能够适用简单的 vlbi 观测。跟踪模式适用只有一个观测源的观测，而相位参考模式，适用只有两个源的周期性切换观测。而目前，很多 vlbi 观测中，通常会包括一个目标源和多个校准源，各个源之间的切换也不是周期性的。

4、fast 还有一种自定义观测模式（user defined），需要用户直接提供 0.1 秒步长方位、俯仰，望远镜会根据提供的方位俯仰文件进行天线控制。如果能从 vlbi 纲要中提取坐标、时间等信息，生成 0.1 秒步长的方位俯仰观测文件， 就能够使得 fast 参加 vlbi观测时，摆脱对源的数目和切换周期的限制，更加灵活地参加各种 vlbi 观测项目。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法及系统，以解决现有技术中存在的上述问题。本方法能够实现从甚长基线观测纲要到观测轨迹文件一键生成，一方面减少了人为因素导致的错误；另一方面，使得望远镜参加甚长基线观测时不受观测模式的限制。

2、为实现上述目的，本发明一方面提供一种自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，所述方法包括如下步骤：

3、s1.从甚长基线干涉观测纲要文件中提取特定台站的信息，所述信息包括源的坐标和每一个扫描对应的开始结束时间；

4、s2.根据每一个扫描对应的源的坐标以及开始结束时间，生成0.1秒步长的赤经赤纬；

5、s3.根据每两个扫描分别对应的源坐标和开始结束时间，生成0.1 秒步长的赤经赤纬；

6、s4.通过台站位置、时间信息，将0.1秒的赤经赤纬转换为方位俯仰；

7、s5.检测数据，包括时间长度、查重查漏、加速度和速度；

8、s6.将0.1 步长的方位俯仰存为观测轨迹文件。

9、进一步，步骤s1包括：

10、s1.1读取纲要文件，以字符串的形式提取源的坐标；

11、s1.2读取每一个扫描的信息，确定指定台站参加的扫描所对应的源，并记录当前扫描的开始结束时间。

12、进一步，步骤s2中，结合源坐标，对扫描的开始结束时间进行线性插值，生成扫描期间0.1 秒步长时间和源坐标的列表。

13、进一步，步骤s3中，根据前后两个扫描的源的坐标，利用余弦函数插值换源期间对应的望远镜指向，并结合换源的开始和结束时间的线性插值，生成换源期间0.1秒步长时间和望远镜指向的列表。

14、进一步，步骤s4包括：

15、s4.1合并步骤s2和s3的列表，得到整个观测期间 0.1 秒步长时间和望远镜指向列表；

16、s4.2结合台站坐标，将s4.1中的0.1 秒步长赤经赤纬转换为 0.1 秒步长方位俯仰列表。

17、进一步，步骤s5包括：

18、s5.1通过列表长度检查是否有遗漏，并检查列表中是否有重复；

19、s5.2利用 s4.2的时间指向列表，计算指向的速度和加速度，判断指向的速度和加速度是否满足要求；

20、s5.3若指向的速度和加速度不满足要求，调整纲要中的换源时间，重复步骤s1.1至 s5.2，生成新的0.1 秒步长时间方位俯仰列表；直至指向的速度和加速度满足要求。

21、进一步，步骤s6包括：将时间方位俯仰列表保存，并提交给望远镜控制人员。

22、进一步，所述方法应用于fast自定义观测模式。

23、另一方面，本发明还提供一种自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的系统，所述系统包含观测纲要信息提取模块、0.1 秒步长赤经赤纬生成模块、0.1 秒步长方位俯仰转换模块和数据检测模块。

24、进一步，所述观测纲要信息提取模块用于从纲要文件信息提取台站对应的时间、源坐标信息；所述0.1 秒步长赤经赤纬生成模块用于根据每一个扫描对应的源坐标和开始结束时间，生成每个扫描对应的 0.1 秒赤经赤纬，以及根据每两个扫描分别对应的源坐标和开始结束时间，生成每两个扫描中间过程对应的0.1 秒赤经赤纬；所述0.1 秒方位俯仰转换模块用于将 0.1 秒步长赤经赤纬转换为台站对应的 0.1 秒步长方位俯仰；所述数据检测模块用于检测时间的总长度是否和观测刚要一致，生成的 0.1 秒步长数据是否有重复或遗漏，每个数据点对应的速度和加速度是否满足要求。

25、采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

26、根据本发明的方法及系统，可以完整提取台站对应的时间、源坐标信息，并根据扫描的始终时间，以及台站坐标，在满足望远镜对速度和加速的约束下，自动生成望远镜的0.1 秒方位俯仰控制文件，并完成对生成数据的查重查漏等检查。使得 fast 参加 vlbi观测时，摆脱对源的数目和切换周期的限制，更加灵活地参加各种 vlbi 观测项目。

技术特征：

1.自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s1包括：

3.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s2中，结合源坐标，对扫描的开始结束时间进行线性插值，生成扫描期间0.1 秒步长时间和源坐标的列表。

4.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s3中，根据前后两个扫描的源的坐标，利用余弦函数插值换源期间对应的望远镜指向，并结合换源的开始和结束时间的线性插值，生成换源期间0.1秒步长时间和望远镜指向的列表。

5.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s4包括：

6.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s5包括：

7.根据权利要求1所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，步骤s6包括：将时间方位俯仰列表保存，并提交给望远镜控制人员。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法，其特征在于，所述方法应用于fast自定义观测模式。

9.自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1-7任一项所述的方法，所述系统包含观测纲要信息提取模块、0.1 秒步长赤经赤纬生成模块、0.1 秒步长方位俯仰转换模块和数据检测模块。

10.根据权利要求9所述的自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的系统，其特征在于，所述观测纲要信息提取模块用于从纲要文件信息提取台站对应的时间、源坐标信息；

技术总结本发明公开了一种自动提取甚长基线干涉纲要并生成轨迹文件的方法及系统。该方法包括如下步骤:从甚长基线干涉观测中下发的观测纲要文件中提取特定台站的信息，包括源的坐标和每一个扫描对应的开始结束时间；在望远镜速度和加速限制条件下，计算每两个扫描之间望远镜的赤经和赤纬；结合每个扫描中观测源的赤经赤纬，生成指定台站0.1秒精度的方位俯仰指向；检测数据，并生成观测轨迹文件。本方法能够实现从甚长基线观测纲要到观测轨迹文件一键生成，一方面减少了人为因素导致的错误；另一方面，使得望远镜参加甚长基线观测时不受观测模式的限制。技术研发人员：陈如荣,杨清亮,张海燕受保护的技术使用者：中国科学院国家天文台技术研发日：技术公布日：2024/12/12