Реферат Отчет 142 стр., 13 рис., 7 таблиц, список литературы 2 наименования
Скачать 1.46 Mb.
|
| Б) Кадр «спектр» (1 раз в 5 минут): В кадре «спектр» передаются спектры АЦПБ+АЦПМ (число событий, пришедших за время кадра, в зависимости от суммы кодов АЦПБ+АЦПМ). Для уменьшения объема передаваемой информации должно быть предусмотрено программное суммирование, обеспечивающее сжатие спектра до 512 каналов следующим образом: Младшие 150 каналов передаются без изменения. Старшие каналы суммируются таким образом, чтобы размер ячейки диаграммы был пропорционален энергетическому разрешению детектора (при общем числе каналов, равном 512 подробность составляет 20% от энергетического разрешения). Спектры набираются для следующих типов событий: спектр АЦПБ+АЦПМ для любых событий. спектр АЦПБ для кода события Б>М2 = 1 (взаимодействие в NaI) В) Кадр «карта» (1 раз в 20 секунд): В кадре «карта» передается число событий с определенным «Номером кристалла», «Номером ПЧД» и кодом «Энергия гамма» при условии «Кода события» Б>М2 = 1 (взаимодействие в NaI). Кадр карта содержит число событий для каждого из 305 кристаллов в трёх энергетических интервалах:25-100 кэВ, 100-400 кэВ и 400-1500 кэВ. Г) Кадры «Быстрый всплеск» и «Медленный всплеск» (формируются ~1-3 раза в сутки при выполнении определенного критерия, не регулярно). Блок БИ должен, анализируя информацию, поступающую с блоков ПЧД согласно алгоритму, который будет описан ниже, при выполнении определенных условий генерировать кадры «Быстрый всплеск» и «Медленный всплеск». Кадры типа «Всплеск» запоминаются в памяти БИ для последующей передачи этих данных на Землю во время сеанса связи. При значительном объеме информации (например, несколько всплесков в течение короткого времени) передача должна происходить в течение нескольких сеансов связи. В общих чертах алгоритм, вырабатывающий переход на режим записи всплеска следующий (отличается для «быстрого» и «медленного» всплесков значениями времени и уровнем значимости): В кольцевой памяти БИ хранится предыстория показаний каждого блока ПЧД в виде набора коротких кадров с временным разрешением T, время хранения равно Tист = 100*T. Каждый раз при наступлении следующего момента (прошло T секунд) вычисляется число событий в канале NA2 (события в NaI с энерговыделением 50-100кэВ) за 5*T и сравнивается с ожидаемым значением, вычисленным путем линейной экстраполяции за предшествующие 50*T. Если измеренное число событий превышает ожидаемое более чем на N стандартных отклонений (вычисленных как корень из ожидаемого числа), то соответствующий блок ПЧД вырабатывает запрос на режим всплеска. При средней за время 50*T (перед предполагаемым всплеском) скорости счета более 5000 имп/с переход на всплесковый режим не производится. Кадр «быстрый всплеск» или «Медленный всплеск» формируется при одновременном поступлении запроса на отработку всплеска от двух и более блоков ПЧД. Одновременным считается совпадение времени запросов в пределах 10*T. Переход на режим «быстрый всплеск» и «медленный всплеск» осуществляется независимо друг от друга. Таким образом, возможно формирование кадра «быстрый всплеск» во время «медленного всплеска». В кадрах «Всплеск» содержится подробная информация о временном ходе показаний прибора, энергетические спектры, карта распределения излучения по поверхности ПЧД, а также двумерные диаграммы зависимости числа событий от значений «АЦПБ» и «АЦПМ». В режиме «Всплеск» для анализа временного хода передаются те же параметры, что и в кадре «Мониторинг», меняется лишь интервал времени набора событий. Спектры, передаваемые в режиме «Всплеск» формируются аналогично спектрам, передаваемым в обычном режиме. Под двумерной диаграммой понимается количество событий с определенной комбинацией кодов АЦПБ и АЦПМ за время сбора. Для уменьшения объема передаваемой информации исходная диаграмма 4096х4096 каналов должна быть сжата до размера 256х256 каналов таким образом, чтобы размер ячейки диаграммы был пропорционален энергетическому разрешению детектора. В результате для каждого события формируется двухбайтный код, в котором один байт содержит сжатый код АЦПБ, другой – сжатый код АЦПМ. Двумерная диаграмма передается в виде ряда, содержащего последовательно двухбайтные коды каждого события. Всего записывается определённое число событий. Для привязки времени через каждые 200 событий в ряд вставляется маркер времени. Маркер времени добавляется не реже, чем 1 раз в 5 секунд. Кадр «Быстрый всплеск», T=1 мс, N=7 : Запись истории показаний прибора за 0.1 секунды до возникновения всплеска. В эту запись входит число событий «гамма» с определенным кодом «энергия гамма» и определенным «типом события» (23 канала согласно таблице), зарегистрированных за каждую 1 миллисекунду. На каждый параметр отводится по 2 байта. Запись тех же параметров в течение первых 0.5 секунд с той же подробностью (каждую 1 миллисекунду). Запись тех же параметров в течение последующего времени с интервалом в 10 мс в течение 5 секунд. Запись тех же параметров в течение последующего времени с интервалом в 100 мс в течение 100 секунд. Каждые 0.5 секунды, начиная с момента начала всплеска в течение 2 секунд, далее каждые 1 секунду в течение 20 секунд, далее каждые 5 секунд в течение 100 секунд, должны набираться энергетические спектры (512 каналов): спектр АЦПБ+АЦПМ для всех событий спектр АЦПБ при выполнении условия «Б>М2»=1 (взаимодействие в NaI(Tl) ). 5) При формировании кадра «Быстрый всплеск» должна быть предусмотрена передача следующих двумерных диаграмм: Диаграмма, содержащая предысторию всплеска (2000 событий). Диаграмма, набираемая от момента начала всплеска до тех пор, пока не будет набрано 2000 событий. Диаграмма (2000 событий), набор которой начинается спустя 100 секунд после начала всплеска. 6) При формировании кадра «Быстрый всплеск» предусматривается передача кадров типа «Карта», набираемых в течение 2 секунд с интервалом в 0.2 секунды, далее в течение 20 секунд с интервалом в 1 секунду, далее в течение 100 секунд с интервалом в 5 секунд. Кадр «Медленный всплеск» T=10 мс, N=6: Запись истории показаний прибора за 1 секунду до возникновения всплеска. В эту запись входит число событий «гамма» с определенным кодом «энергия гамма» и определенным «типом события» (23 канала согласно таблице), зарегистрированных за каждые 10 миллисекунд. На каждый параметр отводится по 2 байта. Запись тех же параметров в течение первых 5 секунд с той же подробностью (каждые 10 миллисекунд). Запись тех же параметров в течение последующего времени с интервалом в 100 мс в течение 20 секунд. Запись тех же параметров в течение последующего времени с интервалом в 500 мс в течение 200 секунд. Каждые 2 секунды, начиная с момента начала всплеска в течение 20 секунд, далее каждые 10 секунд в течение 200 секунд, далее каждые 25 секунд в течение 500 секунд, должны набираться энергетические спектры (512 каналов): спектр АЦПБ+АЦПМ для всех событий спектр АЦПБ при выполнении условия «Б>М2»=1 (взаимодействие в NaI(Tl) ). 5) При формировании кадра «медленный всплеск» должна быть предусмотрена передача следующих двумерных диаграмм: Диаграмма, содержащая предысторию всплеска (2000 событий). Диаграмма, набираемая от момента начала всплеска до тех пор, пока не будет набрано 2000 событий. Диаграмма (2000 событий), набор которой начинается спустя 500 секунд после начала всплеска. 6) При формировании кадра «Медленный всплеск» предусматривается передача кадров типа «Карта», набираемых в течение 20 секунд с интервалом в 2 секунды, далее в течение 200 секунд с интервалом в 5 секунд. Таблица 1.2.
Кадры «Быстрый всплеск» и «Медленный всплеск» должны накапливаться во внутренней памяти и передаваться на Землю во время ближайших сеансов связи согласно квоте на объем передаваемой информации. При частой генерации режима «всплеск», приводящей к превышению лимитов на объем информации, передаваемой за один сеанс связи, кадры «всплеск» должны запоминаться и передаваться на Землю по очереди. По причине нерегулярности появления космических всплесков, несущих важную научную информацию, следует предусмотреть бортовую память, достаточную для хранения данных не менее чем о 20 всплесках. При переполнении бортовой памяти всплески передаются на Землю согласно приоритетам, определяемым логикой работы бортового процессора. В первую очередь на Землю передаются быстрые всплески, имеющие максимальную степень выполнения критерия. Оценка суточного объёма информации, поступающеё с гамма-телескопа, приведена в табл. 1.2. Для решения научных задач необходимо по показаниям прибора определять характеристики излучения, падающего на прибор. Эта процедура – восстановления исходного воздействия по отклику на это воздействия - является обратной задачей. Прямая задача – выяснение, каким будет отклик прибора на то или иное воздействие - решается методами численного моделирования для различных видов воздействий с последующей проверкой совпадения результатов моделирования с результатами физических калибровок. Численное моделирование необходимо, поскольку относительная сложность аппаратуры, многообразие видов исследуемых излучений и широкий диапазон измерений делают практически невозможным проведение калибровочных измерений для всех случаев. Например: для определения функции отклика на излучение, приходящее из каждого направления, разрешаемого рассматриваемым гамма-телескопом, потребовались бы тысячи измерений с изотопами. Обратные задачи, которые предстоит решать в процессе научных исследований, можно условно разделить на два основных направления. Восстановление изображения в поле зрения прибора Восстановление энергетического спектра излучения, падающего на прибор. Обе эти задачи используют предварительно рассчитанную функцию отклика. Расчеты функции отклика предполагается проводить методом Монте-Карло с применением пакета GEANT. Ввиду сложности прибора расчеты будут использовать много входных и выходных параметров. Входными параметрами падающего излучения являются его энергия, интенсивность и направление прихода относительно оси прибора. Ограничиваясь расчетами отклика прибора на излучение единичной интенсивности требуется вычислить отклик прибора для ряда энергии (~10 значений) для ~20000 направлений прихода, заданных полярными координатами (,). Выходными параметрами служат скорости счета каждого из сцинтилляционных кристаллов прибора (305 кристаллов NaI(Tl) и 5 кристаллов CsI(Tl) ) в энергетических диапазонах прибора. При расчетах скоростей счета кристаллов NfI(Tl) следует рассмотреть три возможных режима работы активной защиты: 1)Исключение всех случаев одновременного выделения энергии в NaI(Tl) и в CsI(Tl), 2) исключение случаев, когда энерговыделение в CsI(Tl) превышает энерговыделение в NaI(Tl), 3)Активная защита не используется, то есть рассматриваются все случаи взаимодействия. Расчеты скорости счета СsI(Tl) следует проводить при отсутствии энерговыделения в NaI(Tl). Для дальнейшего использования на основе этих расчетов вычисляются: Матрицы отклика, необходимые для восстановления изображения по показаниям прибора в определенном энергетическом канале. Размерность каждой матрицы в одном направлении (ряды) равна числу кристаллов NaI(Tl), а в другом (столбцы) – числу направлений прихода излучения (~20000) Матрицы, позволяющие восстановить исходный энергетический спектр по суммарному спектру энерговыделений в кристаллах NaI(Tl). Параметром служит направление прихода излучения. Учет его необходим ввиду зависимости поглощения гамма-квантов маской от энергии. Матрицы, позволяющие восстановить исходный энергетический спектр по суммарному спектру энерговыделений в кристаллах CsI(Tl). Параметром также служит направление прихода излучения. Матрицы, позволяющие восстановить исходный энергетический спектр по спектру, полученному путем оценки яркости точечного источника в широких энергетических каналах, используемых для построения изображения. Параметром также служит направление прихода излучения. Структура информации, прошедшей предварительную обработку (типы вторичных информационных массивов). Вторичные информационные массивы должны регулярно формироваться на основе информации, поступающей в виде первичных массивов, а также данных о местоположении и ориентации спутника. Исходная информация поступает на Землю в виде последовательно принятых «сеансов», каждый из которых содержит набор кадров различных типов, описанных выше. Идентификация кадров осуществляется по байтам признака кадра, записанным в его начале. Для проверки корректности приёма информации в конце каждого кадра записывается контрольная сумма. Внутри каждого кадра присутствует информация о времени наблюдений. На начальном этапе наземной обработки к каждому кадру добавляется информация об ориентации гамма-телескопа (направление трёх осей), географические и геомагнитные координаты, а также признак отсутствия или наличия телеметрических сбоев (совпадение контрольной суммы со значением, записанным в кадре). После приёма информация сортируется на массивы кадров одинакового типа: последовательность кадров «Мониторинг» последовательность кадров «Спектр» последовательность кадров «Карта» наборы кадров «Быстрый всплеск» и «Медленный всплеск» служебная информация. Для удобства дальнейшего считывания компьютерными программами последовательность кадров «Мониторинг» объединяется в файлы длительностью около суток (можно использовать разбиение по сеансам связи). Аналогично, в отдельные файлы записываются суточные последовательности кадров «Спектр» и «Карта», а также «служебная информация». На этом же этапе к каждой строчке соответствующего файла (определенный момент измерений) добавляется информация о координатах и об ориентации спутника. Информация во всех файлах хранится в двоичной форме. Перевод файлов в текстовый вид может быть осуществлен специальной программой. Для удобства имя соответствующего файла должно содержать информацию о времени его начала, а также о том, какого типа кадры содержит данный файл. Кадры «Быстрый всплеск» и «Медленный всплеск» хранятся в виде отдельных файлов для каждого всплеска. Имя этих файлов должно указывать на время начала всплеска и его тип. Для формирования вторичных массивов на основе блока первичной информации, поступившей во время сеанса связи, может быть использована одна программа. Эта программа должна запрашивать имя файла, содержащего принятый блок информации, считывать этот файл и на его основе создавать файлы, содержащие информационные кадры определенного типа. Эта же программа добавляет внутрь файлов данные об ориентации прибора и о его координатах, а также осуществляет проверку корректности данных по контрольным суммам, добавляя в выходные массивы соответствующий признак. Имена выходных файлов программа формирует автоматически. Эти имена вместе с интервалами наблюдений, содержащихся в соответствующих файлах, автоматически заносятся в файл реестра, дополняемый каждый раз при запуске соответствующей программы. Файл реестра содержит полный список файлов каждого типа с указанием интервалов непрерывных наблюдений, которые в них содержатся. Непрерывными считаются наблюдения, при которых пропущено подряд не более 3-х кадров соответствующего типа. Описанная выше программа не анализирует файл реестра с целью его сортировки по возрастанию времени наблюдений, выявления пересекающихся интервалов и т.п. Она лишь дописывает в конец свежую информацию. Анализ файла реестра может быть выполнен пользователем вручную. При большом объёме принятой информации может потребоваться отдельная программа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Реферат Отчет стр., рис., таблиц, список литературы 4 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова | | А. В. Брюханов летопись природы Отчет «Летопись природы национального парка «Зюраткуль» за 2002 год» содержит 187 стр., включая 6 таблиц и 5 приложений. Список использованной... |
| Реферат Отчет 120с., 13 рис., 19 таблиц в тексте, 39 источников Фундаментальные исследования, организация управления фундаментальными исследованиями, масштабы, тенденции развития фундаментальных... | | Реферат Отчет 25 стр., 1 рис Ключевые слова: космология, внегалактическая астрономия, звезды, межзвездная среда, активные ядра |
| Реферат Отчёт изложен на 36 страницах, включает 12 таблиц, 3 рисунка,... «Мониторинг и прогнозирование состояния продовольственной безопасности на территории Калужской области. Практические рекомендации... | | Реферат Требование к структуре реферату Реферат должен быть выполнен самостоятельно каждым студентом на 5 или более листах формата А4 (не включая титульный лист, содержание,... |
| Реферат Отчет: 180 стр., 11 рис., 12 табл., 72 источника ... | | Тематическое планирование стр. 7 2 Требования к уровню подготовки... В числе приоритетных целей изучения музыкального искусства в начальной школе выступают |
| Реферат Баранов К. Г., Игнатенков А. И. Дипломный проект на тему... Общий объем проекта составляет 78 страниц. Дипломный проект содержит 1 рисунок, 16 таблиц. Список литературы представлен 30 источниками... | | Реферат (18 стр., рис., 3 табл.) Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо ракитинское |
| Реферат Отчет с. 22, рис., 3 табл Объектом исследования являлись системы централизованного водоснабжения мо г п. Одоев | | Реферат. Отчет…23с., рис., 4 табл Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо кожинское |
| Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 | | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 |
| Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 |  | Реферат Отчет 35 с., 3 главы, 16 рис., 1 табл., 12 источников, 5 прил Объектом разработки является программа восстановления каркасных 3D объектов по 2D проекциям |
