Национальное космическое агентство
Республики Казахстан (Казкосмос)

Акционерное общество «Национальный центр
космических исследований и технологий» НКА РК
DEMETER DEMETER Spectrogram Software

Введение

В рамках создания казахстанской космической системы научного назначения для исследования предвестников землетрясений проводилось изучение технического и методического обеспечения французского проекта «Деметер». Программное обеспечение обработки данных КА «Деметер» основано на пакете SWAN и реализует множество функций. Однако, в нем отсутствует важный для анализа спектрограмм инструмент - визуализация файлов спектра с электромагнитных датчиков приборов ICE и IMSC с пространственно-временной привязкой. Для устранения этого пробела нами была разработана программная система, которая предлагается к использованию.

Программа DeSS 1.9.2

DeSS – это программа для визуализации, анализа и картографической привязки спектрометрических данных с электромагнитных датчиков приборов ICE и IMSC. Основная задача программы состоит в обеспечении исследователя удобным инструментом для анализа электромагнитных данных со спутника «Деметер» при исследовании предвестников землетрясений и выявления других эффектов, представляющих научный интерес.

Возможности программы

Входные данные

Файлы спектра:

  • Спектр электрического поля в ОНЧ диапазоне (APID 1132)
  • Спектр электрического поля в ВЧ диапазоне (APID 1134)
  • Спектр магнитного поля в ОНЧ диапазоне (APID 1137)

Файлы волновых данных:

  • Волновая форма трех компонент электрического поля в УНЧ диапазоне (APID 1129)
  • Волновая форма трех компонент электрического поля в КНЧ диапазоне (APID 1130)
  • Волновая форма одной компоненты электрического поля в ОНЧ диапазоне (APID 1131)
  • Волновая форма одной компоненты электрического поля в ВЧ диапазоне (APID 1133)
  • Волновая форма трех компонент магнитного поля в КНЧ диапазоне (APID 1135)
  • Волновая форма одной компоненты магнитного поля в ОНЧ диапазоне (APID 1136)

Данные измерений КА «Деметер» можно получить с сайта проекта http://demeter.cnrs-orleans.fr.
Описание этих форматов можно найти в документе http://demeter.cnrs-orleans.fr/dmt/doc/cms_products_33.zip.

Программа имеет возможность групповой загрузки файлов:

Групповая загрузка

Работа со спектрограммами

Рабочее окно программы

Рабочее окно программы

Правая рабочая панель

Правая рабочая панель

Двухмерный график по частоте

Двухмерный график по частоте

Спектральная плотность

Спектральная плотность

Картографическое отображение данных

Картографическое отображение данных

Нажатием на маленькую карту в правом нижнем углу правой панели, отображается в отдельном окне увеличенная карта мира с привязкой к орбите спутника.

Справа от карты приводятся опции масштабирования карты. Позиция «1» - это самый крупный масштаб карты, а позиция «6» для физической карты и «4» для топографической - это самый мелкий масштаб. Перемещение точек на карте соответствует перемещению курсора по спектрограмме.

Вкладка «Параметры» в окне карты служит для настройки отображения нужной информации на карте.

Параметры карты

В открывшемся окне «Параметры» мы можем выбрать возможность отображения на карте следующей информации:

  • магнитосопряженной точки орбиты на высоте спутника;
  • северной магнитосопряженной точки спутника на высоте 110 км;
  • южной магнитосопряженной точки спутника на высоте 110 км;
  • отображение значений графика на частоте, спектральной плотности или отношения «сигнал/шум» на трассе спутника в виде точек разного размера и цвета в зависимости от величины значения (в версии 1.9.2 только для спектрограмм)

Также, можно выбрать отображение координатной сетки и подписей обозначений на карте, которые появятся в левом нижнем углу карты.

Отношение «сигнал/шум»

Пример расчета и отображения на карте отношения «сигнал/шум» для австралийского передатчика NWC. Расчет производится по методике, описанной в статье O. Molchanov, A. Rozhnoi, M. Solovieva, O. Akentieva, J. J. Berthelier, M. Parrot, F. Lefeuvre, P. F. Biagi, L. Castellana and M. Hayakawa. Global diagnostics of the ionospheric perturbations related to the seismic activity using the VLF radio signals collected on the DEMETER satellite

Пример расчета и отображения на карте отношения «сигнал/шум» для австралийского передатчика NWC

Кнопка «Подробнее»

Кнопка «Подробнее»

Нажатие на кнопку «Подробнее» позволяет отобразить в отдельном окне полную служебную информацию для каждой точки спектрограммы интерактивно в соответствии с перемещением курсора по спектрограмме. Каждый блок может быть скрыт или отображен нажатием на заголовок этого блока.

Работа с волновыми данными

Рабочее окно программы

Рабочее окно программы

Работа с рядами данных

В главном меню при загрузке файлов волновых данных появляется вкладка «Ряды»

Вкладка «Ряды»

Вкладка «Ряды» позволяет отобразить или скрыть ряды данных, а также сохранить любой из рядов данных в числовой форме для применения различных математических операций в других программных продуктах

Ряд в числовой форме

zip Перейти на страницу загрузки


Предыдущие версии DeSS

Важные моменты

  1. При построении орбит и сопутствующих этим орбитам магнитосопряженных точек программа использует только расчеты, сделанные миссией DEMETER и приведенные в файлах данных. Никаких собственных расчетов, кроме расчета отношения «сигнал-шум», программа не проводит. Программа служит исключительно для визуализации и географической привязки файлов данных.
  2. Для математической обработки числовых рядов данных необходимо использовать другой программный продукт «SOS-OMIR» Института космической техники и технологии, либо иное программное обеспечение
  3. Программа создана как исполняемый файл и не требует каких-либо виртуальных машин (как, например, SWAN) или иных программных средств
  4. Системные требования программы:
  5. Программа может быть доработана с учетом пожеланий пользователей и любых заинтересованных лиц. По всем вопросам, предложениям и замечаниям просим обращаться по контактам, указанным ниже:

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ

ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ

Лаборатория космических систем научного назначения

Казахстан, г.Алматы, ул.Кисловодская, 34
Тел./факс: +007 (727) 3854935
Сот. +007 (777) 2688116
E-mail: lozbin.a@istt.kz, lozbin@mail.ru
ICQ: 158582784
Лозбин Анатолий