MeqTrees软件系统及其在射电干涉仪第三代校准中的应用

Hamaker等人提出的射电干涉仪测量方程（RIME）为我们提供了一个优雅的数学工具，用于更好地理解、模拟和校准现有及未来的仪器。没有RIME形式体系以及利用它的新软件，新型射电望远镜（LOFAR、SKA）的校准将难以想象。MeqTrees旨在实现诸如RIME之类的数值模型，并求解其参数的任意子集。MeqTrees的技术目标是提供一种快速实现此类模型的工具，同时提供与手写代码相当的性能。我们还追求更广泛的目标，即通过提供快速实验和思想交流的工具，提高射电天文学软件的演进速度。MeqTrees实现为一个基于Python的前端（称为meqbrowser）和一个高效的（基于C++的）计算后端（称为meqserver）。数值模型在前端通过基于Python的树定义语言（TDL）定义，然后在后端快速执行。TDL的使用极大地缩短了新思想实验的周转时间。对所有最终和中间结果前所未有的可视化能力也促进了这一点。灵活的数据模型和后端中的一些重要优化确保了数值性能与手写代码相当。MeqTrees已被广泛用作新仪器（LOFAR、SKA）和新技术（焦平面阵列）的模拟工具。它已证明可以在WSRT数据上实现超过百万的噪声限制动态范围。它是唯一专门设计用于处理我们提议称为第三代校准（3GC）的软件包，而这正是新一代巨型射电望远镜所需要的。