天籁圆柱探路者阵列的校准与成图误差模拟

天籁圆柱阵列是用于开发和测试21厘米强度映射技术的探路者。在本文中，我们使用数值模拟来评估其测量受热噪声、校准与成图过程中的误差以及由漂移扫描巡天重建的天空图误差的影响。此处仅考虑单频、非偏振情形。波束通过对天线电磁模拟的拟合来建模，阵列单元的复增益变化由高斯过程建模。生成模拟可见度数据并送入我们的数据处理流水线。我们发现当前校准的精度主要受制于绝对校准，其误差主要来自单一主导点源的近似。随后我们借助Moore-Penrose逆研究了$m$模成图。我们发现丢弃奇异值小于某一阈值的模式会在图中产生可见的伪影。还研究了复增益残余变化与热噪声的影响。图中的热噪声随纬度变化，在穿过望远镜天顶的纬度处最小。重建图的角度功率谱表明，当前天籁圆柱探路者在南北方向最大基线较短，可非常好地测量至$l \lesssim 2\pi b_{\rm NS}/\lambda \sim 200$的模态，但在存在噪声时会丢失相当大比例的高角模态。这些结果有助于我们识别当前阵列配置与数据分析流程中的主要限制因素，并表明可通过重新配置阵列馈源位置来改善性能。