面向射電日像儀的隨機(jī)組結(jié)構(gòu)剖析與文件設(shè)計(jì)*

高姣姣 ，王 鋒,3 ，戴 偉，季凱帆，鄧 輝，劉東浩，王 威

(1. 昆明理工大學(xué)云南省計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500; 2. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)， 北京 100012; 3. 中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)，云南 昆明 650011)

面向射電日像儀的隨機(jī)組結(jié)構(gòu)剖析與文件設(shè)計(jì)*

高姣姣1，王 鋒1,3，戴 偉1，季凱帆1，鄧 輝1，劉東浩2，王 威2

(1. 昆明理工大學(xué)云南省計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500; 2. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)， 北京 100012; 3. 中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)，云南 昆明 650011)

我國(guó)新一代厘米—分米波日像儀(Chinese Spectral Radio Heliograph, CSRH)已經(jīng)進(jìn)入了試觀測(cè)調(diào)試階段，設(shè)備誤差修正、試觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理成為當(dāng)前CSRH的重要工作。其中，有效地保存與快速處理試觀測(cè)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)處理的前提。在調(diào)研當(dāng)前國(guó)內(nèi)外射電干涉觀測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上，深入分析了Aips++、CASA等當(dāng)前主流射電天方數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)格式的支持情況，分析了射電天文領(lǐng)域的隨機(jī)組(UVFITS)格式，給出了滿足射電日像儀數(shù)據(jù)的隨機(jī)組格式。實(shí)驗(yàn)表明，所生成的UVFITS文件可以被主流軟件正確處理。對(duì)CSRH的研制起到了較好的推動(dòng)作用，也對(duì)國(guó)內(nèi)正在開展的其它大型射電觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有參考價(jià)值。

UVFITS；射電天文；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

為了推動(dòng)太陽射電觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，由我國(guó)天文學(xué)家提出的400 MHz～15 GHz范圍內(nèi)的厘米—分米波日像儀將首次在多波段上實(shí)現(xiàn)同時(shí)以高空間、高時(shí)間和高頻率分辨率觀測(cè)太陽活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，對(duì)太陽從色球?qū)拥礁呷彰岬膹V大區(qū)域中進(jìn)行高分辨率的三維動(dòng)態(tài)成像觀測(cè)，填補(bǔ)國(guó)際科學(xué)界在太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等爆發(fā)活動(dòng)的能量初始釋放區(qū)高分辨射電成像觀測(cè)的空白，揭示太陽劇烈活動(dòng)的起源和發(fā)生規(guī)律，并取得一批原創(chuàng)性的研究成果[1]，大大提升我國(guó)在太陽活動(dòng)預(yù)報(bào)方面的能力，為航空、航天、衛(wèi)星通訊和國(guó)防建設(shè)等提供有力保障，對(duì)推動(dòng)學(xué)科發(fā)展及相關(guān)高技術(shù)領(lǐng)域的建設(shè)具有重要作用。

CSRH最終選址在內(nèi)蒙古錫林格勒盟正鑲白旗。整體共分兩期完成：第一期CSRH-I低頻陣由40面4.5 m天線及接收設(shè)備組成，在64個(gè)頻率點(diǎn)上成像；第二期CSRH-2高頻陣由60面2 m天線及接收設(shè)備組成，在528個(gè)觀測(cè)頻點(diǎn)上成像。隨著CSRH-I進(jìn)入系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和試觀測(cè)，當(dāng)前迫切需要實(shí)現(xiàn)的是試觀測(cè)結(jié)果的存儲(chǔ)、處理，以推進(jìn)CSRH設(shè)備誤差修正、設(shè)備定標(biāo)等一系列工作。這其中，就需要應(yīng)用當(dāng)前射電天文領(lǐng)域的相關(guān)軟件，如Common Astronomy Software Applications-CASA (http://casa.nrao.edu/)等對(duì)試觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，從而獲得同行公認(rèn)的結(jié)果。而如何將CSRH觀測(cè)得到的結(jié)果快速保存為CASA可以接收的數(shù)據(jù)格式成為當(dāng)前一個(gè)急需解決的問題。

在天文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，普適圖像傳輸系統(tǒng)(Flexible Image Transport System, FITS)格式無疑是當(dāng)前數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)[2-4]，但在射電天文領(lǐng)域，被廣泛采用的是所謂的隨機(jī)組(Random groups)結(jié)構(gòu)[4-5]的FITS文件。因?yàn)橹饕４鎁V復(fù)可見條紋數(shù)據(jù)也經(jīng)常被稱為UVFITS文件。因?yàn)樵谏潆姼缮骖I(lǐng)域以外基本不使用這樣的文件格式，所以為其它領(lǐng)域設(shè)計(jì)的FITS格式讀取軟件無法讀取隨機(jī)組相應(yīng)的數(shù)據(jù)。從標(biāo)準(zhǔn)FITS格式定義來看，隨機(jī)組的構(gòu)造是異常的，它也是唯一不遵從主HDU(FITS頭與數(shù)據(jù)單元)擴(kuò)展特殊記錄序列定義的記錄。但是隨機(jī)組經(jīng)過多年的發(fā)展，眾多的射電天文軟件(如Aips、Aips++和Casa等)均支持這一格式，為此，將CSRH觀測(cè)數(shù)據(jù)保存為UVFITS格式，無疑可以充分利用當(dāng)前主流軟件對(duì)CSRH試觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理分析，加快CSRH的建設(shè)進(jìn)程。

但較為遺憾的是，在對(duì)UVFITS格式進(jìn)行調(diào)研中發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)詳細(xì)討論隨機(jī)組(UVFITS)結(jié)構(gòu)的資料非常少，國(guó)外也只有Aips++的部分文檔描述了這一格式，給整體工作帶來了較大的困難。本文在參考NASA/GSFC Astrophysics Data Facility文檔的基礎(chǔ)上[6]，重點(diǎn)分析了UVFITS格式，對(duì)CSRH保存的UVFITS文件進(jìn)行了說明，并最終通過開源的CfitsIO庫(kù)(http://heasarc.gsfc.nasa.gov/fitsio/)實(shí)現(xiàn)了編程，所生成的文件可以正確被CASA軟件處理，驗(yàn)證了格式的正確性。

1 隨機(jī)組(UVFITS)結(jié)構(gòu)分析

1.1 隨機(jī)組結(jié)構(gòu)

如前所述，隨機(jī)組結(jié)構(gòu)基本只應(yīng)用于射電天文領(lǐng)域，也主要被射電天文相關(guān)軟件支持。這一格式最早由文[5]作者在1981年提出。從基本設(shè)計(jì)思想來看，隨機(jī)組格式是標(biāo)準(zhǔn)FITS格式的擴(kuò)展。隨機(jī)組結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于UV干涉可見度數(shù)據(jù)中，因此，隨機(jī)組結(jié)構(gòu)也被稱為UVFITS結(jié)構(gòu)，在后續(xù)討論中，兩個(gè)概念是完全等同的。

在FITS文件中最基礎(chǔ)的數(shù)組結(jié)構(gòu)完全可以處理沿各個(gè)數(shù)據(jù)軸均勻分布的數(shù)據(jù)矩陣，但在射電天文中，有時(shí)數(shù)據(jù)沿一個(gè)軸或者多個(gè)軸的數(shù)據(jù)分布是不均勻的，如果采用標(biāo)準(zhǔn)FITS的方法無疑會(huì)浪費(fèi)大量的存儲(chǔ)資源，而隨機(jī)組結(jié)構(gòu)正是用于處理這樣的情況。隨機(jī)組結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)ITS頭后面不是跟數(shù)據(jù)數(shù)組，而是跟特定的記錄集。這些記錄集也按標(biāo)準(zhǔn)的FITS塊(23 040 bits)大小組織，稱之為隨機(jī)組記錄。這些記錄包含一系列的組，每個(gè)組都由一系列的參數(shù)和后續(xù)的數(shù)據(jù)數(shù)組組成。這些參數(shù)后的數(shù)據(jù)，間距不統(tǒng)一，無順序要求，也就是隨機(jī)的。但這些參數(shù)的數(shù)量和后續(xù)數(shù)據(jù)的大小在組中必須是相同的。

針對(duì)CSRH這樣的干涉觀測(cè)設(shè)備，在UV干涉可見度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)中，隨機(jī)組數(shù)據(jù)需要保存的也就是一系列的在一個(gè)等間距頻率序列上針對(duì)4個(gè)斯托克斯極化的加權(quán)復(fù)可見條紋。數(shù)據(jù)軸分別是U、V、W、時(shí)角、基線、條紋的可見度信息(實(shí)部、虛部、權(quán)重)、斯托克斯參數(shù)和頻率。沿頻率軸的點(diǎn)間隔均勻，條紋的可見度和斯托克斯軸都可以通過使用“等間隔的”整數(shù)索引點(diǎn)表示離散部分(即實(shí)部、虛部和權(quán)重(表示可見性))和4個(gè)斯托克斯參數(shù)。因此，即使在每一矩陣中基線、時(shí)角和(u，v，w)的值均是不均勻分布的，一次射電觀測(cè)數(shù)據(jù)也可以很容易地被定義為一個(gè)包含可見度部分、斯托克斯參數(shù)和頻率的多軸數(shù)組的矩陣結(jié)構(gòu)。

使用隨機(jī)組結(jié)構(gòu)、基線、時(shí)角和(u，v和w)的值需要在每個(gè)矩陣(復(fù)可見度、極化、頻率)前作為參數(shù)被指定。參數(shù)和數(shù)組的組合構(gòu)成一個(gè)組，這個(gè)組的結(jié)構(gòu)可以表示如下：

|r1,r2,r3,r4,…,rN|p111,p112,…,plmn|

(1)

相應(yīng)地，針對(duì)CSRH的實(shí)際情況，就是：

|u,v,w,時(shí)間，基線|(可見度部分，斯托克斯參數(shù)，頻率)|

(2)

其中，隨機(jī)參數(shù)從1到N，P111,…,Plmn表示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)矩陣的相應(yīng)數(shù)據(jù)值。在原則上對(duì)于每一個(gè)軸，p的值最大可以是998，而不是一般FITS規(guī)定的999。

數(shù)據(jù)數(shù)組pijk緊跟在上一個(gè)參數(shù)rN之后開始，隨機(jī)組數(shù)據(jù)數(shù)組的存儲(chǔ)順序和數(shù)據(jù)的內(nèi)部表達(dá)與基礎(chǔ) FITS中所定義的完全一樣。其實(shí)，基礎(chǔ)FITS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是一個(gè)沒有參數(shù)的UVFITS結(jié)構(gòu)的子集。

1.2 隨機(jī)組的關(guān)鍵字

與FITS文件一致，隨機(jī)組結(jié)構(gòu)中保留了一系列的關(guān)鍵字，這些關(guān)鍵字必須嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)FITS格式定義，字長(zhǎng)不超過8個(gè)字節(jié)，全部為大寫符號(hào)、數(shù)字、下劃線與連字符。FITS格式中廣義擴(kuò)展部分的兩個(gè)關(guān)鍵字PCOUNT和GCOUNT最初就是為隨機(jī)組結(jié)構(gòu)定義的。在隨機(jī)組中的關(guān)鍵字與一般FITS格式的相同，順序也一致。但隨機(jī)組有其相應(yīng)的特點(diǎn)，如其中一個(gè)特征是NAXIS1關(guān)鍵詞設(shè)置等于0，NAXIS和NAXISn關(guān)鍵字會(huì)比普通的 FITS中有些許不同的含義。表1列出了隨機(jī)組中最為重要的關(guān)鍵字。需要說明的是，在本文中，在描述各個(gè)關(guān)鍵字的類型時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)FITS文件保持一致，采用如下代碼表示相應(yīng)的二進(jìn)制表數(shù)據(jù)類型：L(邏輯型)，I(16位整型)，J(32位整型)，A(字符型)，E(32位浮點(diǎn)數(shù))，D(64位浮點(diǎn)數(shù))。

表1 隨機(jī)組中的若干核心關(guān)鍵字Table 1 Some most important keywords in a random-group data file

在生成文件時(shí)，上述關(guān)鍵字間一定不能插入其它的關(guān)鍵字。除了上述5個(gè)關(guān)鍵字，如表2關(guān)鍵字也需要寫入。

表2 隨機(jī)組中的其它若干常見關(guān)鍵字Table 2 Some common keywords in a random-group data file

通過關(guān)鍵字PCOUNT和GCOUNT可以獲得NBITS的值，即在隨機(jī)組中填充空白的位數(shù)，見(3)式：

NBITS=ABS(BITPIX)×GCOUNT×(PCOUNT+NAXIS×NAXIS3×...×NAXISm)

(3)

其中，m表示NAXIS的值。

在這些關(guān)鍵字的基礎(chǔ)上，隨機(jī)組文件通過自定義關(guān)鍵字的方式進(jìn)行擴(kuò)展，自定義關(guān)鍵字采用3個(gè)關(guān)鍵字進(jìn)行定義：TFORMn表示該關(guān)鍵字的存儲(chǔ)變量類型(如1D、 1A等等)，TUNITn表示該擴(kuò)展關(guān)鍵字的單位(如Hz等)，用TTYPEn存儲(chǔ)自定義關(guān)鍵字的名稱。舉例如下：為了在隨機(jī)組文件中自定義總帶寬(TOTAL BANDWIDTH)這個(gè)字段，那么在標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵字結(jié)束后，在頭定義中，就可以采用如下方法來定義：

TFORM10=‘1D ’

TUNIT10=‘HZ ’

TTYPE10=‘TOTAL BANDWIDTH’

2 UVFITS文件詳細(xì)存儲(chǔ)格式分析

參考AIPS++對(duì)干涉儀觀測(cè)數(shù)據(jù)的保存格式[7]，CSRH在文件存儲(chǔ)中，則應(yīng)包括可見度數(shù)據(jù)與相應(yīng)的參數(shù)表。

2.1 軸設(shè)計(jì)

為保存CSRH的觀測(cè)數(shù)據(jù)，隨機(jī)組包括如表3的軸信息。

COMPLEX 軸必須是數(shù)據(jù)矩陣中的第一個(gè)軸，同時(shí)也必須保證 NAXIS2的值為2或者3，CDELT2、CRPIX2和CRVAL2的值為1.0。COMPLEX軸的第一個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)是復(fù)可見度的實(shí)部，其次是復(fù)可見度的虛部。如果第三部分存在的話，則包括這個(gè)可見度數(shù)據(jù)的測(cè)量權(quán)重。權(quán)重≤0則表示可見度測(cè)量已經(jīng)被標(biāo)記，所有的權(quán)重值是沒有意義的。

表3 UV數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中常規(guī)軸Table 3 Regular axes for a UV data array

STOKES軸主要用來列出所有的極化的組合。對(duì)應(yīng)的NAXISm的值，表示第n個(gè)斯托克斯參數(shù)，值應(yīng)在1到4之間。CRPIX的值應(yīng)為1.0。STOKES軸是比較常見的軸，其值在1到4之間，分別表示斯托克斯的I、Q、U和V參數(shù)。如果是-1到-4，則表示RR、LL、RL和LR 4個(gè)極化乘積。-5到-8則分別表示XX、YY、XY和YX 4個(gè)極化乘積。

FREQ軸主要用來列舉頻率通道。對(duì)應(yīng)的CRVALm就是對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)集的參考頻率。習(xí)慣上是第一個(gè)IF的頻率。所有的CRVALm和CDELTm的單位是赫茲(Hz)。頻率的數(shù)量用nchan表示。

IF軸列舉了所有的頻窗(頻率波段)。對(duì)應(yīng)的CRVALm、CRPIXm和CDELTm等關(guān)鍵字的值都應(yīng)是1.0。如果只有一個(gè)波段和一個(gè)頻率，則IF軸可以被忽略；如果該軸存在，則FITS文件中一定要包含AIPS FQ的二進(jìn)制表。在IF軸上的象素?cái)?shù)量用nIF表示。

RA和DEC軸都有對(duì)應(yīng)的nAIXSm，值為1。如果只有一個(gè)源存在或者沒有SOURCE表存在，關(guān)鍵字CRVALm則以角度保存相位中心的赤經(jīng)值，或者是相位中心的赤緯值；這些坐標(biāo)值如果有多個(gè)源存在，則CRVALm的值均應(yīng)是0，且不再需要申明二分點(diǎn)。

2.2 隨機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)

與上述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，也參考了其它相關(guān)的日像儀(干涉儀等)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，并進(jìn)一步核實(shí)了CASA軟件模擬觀測(cè)所得到的UVFITS數(shù)據(jù)格式，最終CSRH的隨機(jī)組文件設(shè)計(jì)如下。

整個(gè)數(shù)據(jù)包括4個(gè)組，主數(shù)據(jù)、頻率表FQ、天線表AN和SU數(shù)據(jù)。每個(gè)部分均包含頭和數(shù)據(jù)。在FQ、AN和SU 3個(gè)表中，在這些關(guān)鍵字中，除了標(biāo)準(zhǔn)的FITS關(guān)鍵字以外，其它均采用自定義參數(shù)的方式描述定義，在下述各表中說明是強(qiáng)制與可選的列，均采用擴(kuò)展關(guān)鍵字描述方式(表4～6)。順序說明如下：

2.2.1主數(shù)據(jù)隨機(jī)參數(shù)

表4 主數(shù)據(jù)隨機(jī)參數(shù)關(guān)鍵字Table 4 Keywords for random parameters of uv data

2.2.2 頻率表(FQ)組隨機(jī)參數(shù)

表5在頻率表頭中強(qiáng)制與可選的關(guān)鍵字

Table5MandatoryandoptionalkeywordsforanAIPSFQtableheader

名稱類型 值EXT-NAMEA‘AIPSFQ’NO_IFI譜窗(頻率)數(shù)量。在頻率表中,這個(gè)用來控制除頻率設(shè)置數(shù)以外的列的維數(shù)

表6 在AIPS FQ表頭中強(qiáng)制與可選的列Table 6 Mandatory and optional columns for an AIPS FQ table header

2.2.3 天線表(AN)組隨機(jī)參數(shù)

天線表保存所有的天線信息，其中包含饋源的相關(guān)極化信息(表7)。

表7 在天線表頭中強(qiáng)制與可選的關(guān)鍵字Table 7 Mandatory and optional keywords for an AIPS AN table header

2.2.4 源表(SU)組隨機(jī)參數(shù)

SU表主要用于觀測(cè)超過一個(gè)源的場(chǎng)合，提供了名稱、校正代碼、流量和每個(gè)源的坐標(biāo)信息。SU表的頭如表8。

3 文件格式的驗(yàn)證

在完成上述分析后，使用CFITSIO這一開源軟件包開發(fā)了相應(yīng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序。CFITSIO在編程中，通過fits_create_image函數(shù)打開相應(yīng)的文件，并通過fits_write_record插入相應(yīng)的記錄，

表8在源表頭中強(qiáng)制與可選的關(guān)鍵字

Table8MandatoryandoptionalkeywordsforanAIPSSUtableheader

名稱類型 值EXT-NAMEA‘AIPSSU’NO_IFIIFs(nIF)編號(hào)FREQIDI頻率設(shè)置ID編號(hào)VELDEFA‘RADIO’VELTYPA速度坐標(biāo)參考

在全部數(shù)據(jù)寫入完成后，最終通過fits_close_file函數(shù)關(guān)閉文件。

根據(jù)CSRH I的當(dāng)前情況，一共40面天線，經(jīng)過上述程序生成的UVFITS文件，長(zhǎng)度為77 824字節(jié)，分為26個(gè)2 880塊，按照二進(jìn)制方式順序存儲(chǔ)。采用FITS擴(kuò)展格式，其中包括4部分，主數(shù)據(jù)部分、FQ數(shù)據(jù)部分、AN數(shù)據(jù)部分和SU數(shù)據(jù)部分，每個(gè)部分均包含頭和數(shù)據(jù)。

表9 在源表頭中強(qiáng)制與可選的列Table 9 Mandatory and optional columns for an AIPS SU table header

為進(jìn)一步確認(rèn)生成的數(shù)據(jù)文件是否符合標(biāo)準(zhǔn)，本文采用CASA軟件對(duì)生成的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行讀取，并轉(zhuǎn)換為ms格式，具體的驗(yàn)證過程如下：

(1)正常啟動(dòng)CASA系統(tǒng)，出現(xiàn)“>”符號(hào)的提示符；

(2)利用importuvfits命令，讀入相應(yīng)文件，并寫出ms(測(cè)量集文件)。命令如下：

importuvfits (fitsfile=‘xxx.fits’, vis=‘msoutput.ms’, antnamescheme=None)

(3)在相應(yīng)目錄下，檢查ms文件是否存在；

(4)在CASA中讀入ms文件，進(jìn)行相應(yīng)的圖像分析處理，核實(shí)輸出結(jié)果，證明所生成的數(shù)據(jù)文件是正確的，可以滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和共享交換的要求。

4 結(jié) 論

本文調(diào)研了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各類射電干涉觀測(cè)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，深入分析了Aips++、CASA等當(dāng)前主流射電天方數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)格式的支持，在文中分析了射電天文領(lǐng)域的隨機(jī)組(UVFITS)格式，給出了滿足射電日像儀數(shù)據(jù)的隨機(jī)組格式，實(shí)驗(yàn)表明，所生成的UVFITS文件可以被主流軟件正確處理。

隨著CSRH試觀測(cè)的不斷開展，本文對(duì)CSRH的研制與最終建成有較好的推動(dòng)作用，同時(shí)，對(duì)UVFITS文件的詳細(xì)分析也對(duì)國(guó)內(nèi)正在開展的其它大型射電觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有參考價(jià)值。本文除了對(duì)CSRH的工作有推進(jìn)作用外，所實(shí)現(xiàn)的方法也對(duì)正在建設(shè)的FAST等我國(guó)射電觀測(cè)設(shè)備的研制有參考價(jià)值。

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AnAnalysisoftheRandom-GroupDataFormatandaDesignoftheDataFileStructureforaSolarRadioHeliograph

Gao Jiaojiao1, Wang Feng1,3, Dai Wei1, Ji Kaifan1, Deng Hui1, Liu Donghao2, Wang Wei2

(1. Key Lab of Applications of Computer Technology of the Yunnan Province, University of Science and Technology of Kunming, Kunming 650500, China, Email:wangfeng@acm.org; 2. National Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100012, China; 3. Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650011, China)

The CSRH (Chinese Spectral Radio Heliograph) is a new generation radio heliograph working in the wavelengths of centimeters and decimeters. It has entered the test stage. At this stage it is important to study error corrections, instrumental calibrations, and observational data precessing for the CSRH to facilitate its development. Efficient data storage and high-performance data processing are crucial to these studies for the CSRH. In this paper, by investigating current radio interferometers in the world and data formats supported by main-stream analysis softwares in radio astronomy (e.g. AIPS++ and CASA), we choose to analyze the widely adopted random-group format (UVFITS). We then design the structure of a random-group data file for the CSRH to store needed data, including theuv, antenna, and object-information data. We also design and test a software protocol. Our experiment shows that such a data file can be read and processed successfully by the CASA software. Our study is expected to help the development of the CSRH and benefit research of other astronomical instruments.

Random-group format (UVFITS); Radio astronomy; CSRH; Data storage

CN53-1189/PISSN1672-7673

TP311.11

A

1672-7673(2013)04-0365-07

國(guó)家自然科學(xué)天文聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目 (U1231205)；國(guó)家自然科學(xué)基金 (11263004, 11103005) 資助.

2012-11-08；修定日期：2012-12-10

高姣姣，女，碩士. 研究方向：天文技術(shù)與方法. Email:gaojiaojiao@cnlab.net

王 鋒，男，教授. 研究方向：天文技術(shù)與方法. Email:wangfeng@acm.org