单模近红外长基线干涉仪条纹跟踪算法的比较
天体物理仪器与方法
2014-09-10 v2
摘要
为了实现对暗弱天体的光学长基线干涉测量，尽管存在大气湍流，仍需进行长时间积分。需要条纹跟踪器来稳定条纹，从而提高条纹可见度和相位信噪比 (SNR)，同时需要高效的控制器以抵抗仪器振动、随后的光程波动和通量丢失。我们报告了对经典积分控制器和卡尔曼控制器性能的模拟、分析和比较，这两种控制器均经过优化，可在不同源星等、扰动条件和采样频率下的真实观测条件下跟踪条纹。我们模拟的关键参数（仪器光度性能、探测噪声、湍流和振动统计）基于 Very Large Telescope 天文台的典型观测条件以及 GRAVITY 仪器的设计，后者是即将安装在 VLT 干涉仪上的下一台近红外四望远镜单模长基线干涉仪。我们发现，两种控制器的性能都遵循随星等变化的双机制规律：恒定扰动限制机制和发散的探测器及光子噪声限制机制。此外，我们发现卡尔曼控制器在高和中 SNR 机制下是最优的，这是因为它基于精确的扰动模型进行预测控制。在低 SNR 机制下，该模型不够精确，无法比积分控制器更具鲁棒性。从高 SNR 测量中识别扰动可改善卡尔曼控制器在强光程差扰动情况下的性能。
引用
@article{arxiv.1406.4391,
title = {Comparison of fringe-tracking algorithms for single-mode near-infrared long-baseline interferometers},
author = {Élodie Choquet and Jonathan Menu and Guy Perrin and Frédéric Cassaing and Sylvestre Lacour and Frank Eisenhauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.4391},
year = {2014}
}
备注
Accepted for publication in A&A. 17 pages 15 figures