Разработка аппаратно-программного комплекса по радиоастрономии
Белоушко Константин Евгеньевич, НВМУ в г. Мурманске, педагог доп. образования
Научный руководитель, научный консультант:
Разработка аппаратно-программного комплекса по радиоастрономии
Аппаратная часть готова к эксплуатации, идёт работа над программами обработки сигнала.
На данный момент к эксплуатации готовы 2 программы написанные на языке программирования python. Программы позволяют записывать приходящий сигнал, обрабатывать его, составлять массив полученных данных и строить по ним радиокарты. В программах задействованы такие библиотеки как pyrtlsdr, pandas, numpy, matplotlib.
Первая программа с помощью библиотеки pyrtlsdr устанавливает соединение между python и SDR, что позволяет получать данные напрямую от радиоприёмника. После приёма данные проходят через программный фильтр на частоту 1420 МГц и превращаются в данные пропорциональные мощностям полученных сигналов, происходит запись данных в массив. Для
удобства создания массива и работы с ним используется библиотека pandas.
Параллельно этому программа записывает время наблюдений и на основе введённых координат области начала наблюдений вычисляет и записывает в тот же массив координаты наблюдаемой области (данная функция связанна с неподвижностью радиотелескопа т.е. роль привода-монтировки играет Земля, смещающаяся на 15 градусов за час). По окончании записи, программа создаёт файл в формате csv, содержащий готовый массив.
Вторая программа извлекает данные из файла, созданного первой, и представляет их в виде радиокарты при помощи библиотеки matplotlib. Записанные в csv файл данные, являются данными суточного движения определённой области небесной сферы. На основе этого строится график зависимости мощности сигнала от двух координат, который по сути и есть
радиокарта.
Краткое описание хода работы и текущего состояния проекта:
Видеоролики (демо проекта, защита на конференции):
Третьего октября с 16:00 до 18:00 проводились работы с использованием обеих программ. Сигнал записывался дважды, первый раз 45 минут, второй раз 30 минут. Во время работы первой программы сбоев не было обнаружено. В обоих записях функция расчёта склонения была отключена (была не доработана). В результате были получены два массива данных, на основе которых были построены графики и радиокарта.
Комплекс может применяться в учебных работах (к примеру: составление радиокарты области небесной сферы, запись суточного вращения Земли и т.п.)
Фото/скриншоты/диаграммы результатов проекта, прототипа, полученного продукта: