AIPS/UVPROC2を用いたデータ処理の手引き

STEP 1: AIPSの起動から生データのロードまで


まず最初に、AIPSおよびUVPROC2を起動し、ここにリダクションをする 観測データを読み込ませるところまで説明します。 以下の説明では、user ID = f0262kk、project = n5195 という設定と しますので、ご自分の設定に置き換えてお読み下さい。

  1. 計算機へのlogin

    干渉計共同利用ユーザーが主に使用する計算機は、 本館2Fの中程にあるTSS端末室にあるWS(mt21u、mt22u、mt23u、mt24u) およびPC(WindowsNTマシン、guestアカウントでログオン)、共同利用室 (209a号室)にあるWSとPCです。PCでリダクションする際には、画面にある 「ログイン画面」あるいは「UNIXログイン画面」などとあるアイコンを ダブルクリックして下さい(WSと同じログイン画面が出てきます)。

    入り口付近にあるWS(inmau)は、干渉計観測のモニター用となっていますので、 勝手にlogoutはしないで下さい
    ともあれ、あらかじめ申請し取得したリダクションアカウントで loginします。初回login時は、初期passwordの変更も忘れずに。

  2. AIPSの起動

    リダクションIDの適当なwindowで、newstar↓とタイプするか、 マウスの右ボタンで開かれるpull-down menuから起動します。 AIPSのバージョンは、99年版を選択します (93年版AIPSは、Y2K問題のため、2000年1月以降のデータを 処理することができません)。

  3. UVPROC2の起動

    NEWSTARのボタンパネルの中に、[UVPROC 2]というボタンが ありますので、それを押して下さい。


    Newstarのボタンパネル(Man Machine Manager、MMMとも呼ばれる)


    UVPROC2のmain menuパネル

  4. 生データ(FITSデータ)の生成

    AIPSがサポートする標準のファイル形式はFITSです。 観測生データは、logging fileと呼ばれる細切れのファイルに 分割されて記録されていますが、これを、観測指示書を参照しながら FITSファイルにまとめて変換していきます(これをmergeと呼びます)。

    実際にユーザーがmergeを実行するために使用するutilityは、 offline mergeと呼ばれるものです。

    /home/nmaobs/nma/bin/mrg_offline.tcl

    よく使用しますので、pathを通すなりaliasをつくるなりして下さい。
    さて、具体的な手順は以下の通りです。

    1. 適当なwindowを開き、/home/(user ID)/(project)/DA01X へ行く (この例であれば/home/f0262kk/n5195/DA01X)

      mt22u[f0262kk]93: cd n5195
      /home/f0262kk/n5195
      mt22u[f0262kk]94: cd DA01X
      /home/f0262kk/n5195/DA01X
      
      MEMO: AIPSのdirectory構成

      project = n5195という設定で起動したAIPSのファイルの実体は、 DA01X(99年版の場合)あるいはDA01(93年版の場合)に納められます。 AIPSにファイルをロードする場合も、FITSファイルを、 DA01X(UVPROC2.1は99年版にのみ対応しているので、DA01ではない) に置くことになります。

    2. offline mergeの起動

      mrg_offline.tchを起動します。

          /home/nmaobs/nma/bin/mrg_offline.tcl
          
      すると、offline mergeのwindowが出ます。


      offline merge window

    3. 観測指示書の指定

      次に、観測に使用した「観測指示書」を指定します。 offline merge windowの[Select]というボタンを押し、 指示書が置かれているdirectoryへ行きます。 通常、観測指示書は ~/(project)/NOISY_TBL 以下に 作成されているはずです。


      この例では、s1103.0135.seqという指示書です。

      指示書が指定されると、merge windowのSequence Fileという 欄に、次のように指示書名が入ります。


      指示書が指定された状態

    4. mergeの実行

      指示書が指定されたら、[Merge]というボタンを押します。 すると、次のようなxtermが飛んできます。


      merge実行画面

      ここで、観測指示書名を再度タイプしてやります。 すると、観測指示書の確認画面(texteditor)が出ると同時に、 実行してよいか尋ねてきますので、texteditを閉じ、yesとタイプします。 すると、mergeが開始されます。なお、この途中で、XViewの warningが出ることがありますが、無視して結構です。 しばらく待つと、以下のようにと出て、 mergeが終了します。


      merge終了

      Returnを押し、merge windowをquitします。 もちろん、続けて複数の観測データをmergeする時は、 同じ要領で続けて下さい。

      unixのプロンプトに戻り、lsしてみて、FITSファイルが 並んでいればOKです。

      mt22u[f0262kk]101: ls -la 19991103*FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   11410560 11月 15日  20:25 19991103013700.UWBC.L.FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   11410560 11月 15日  20:25 19991103013700.UWBC.U.FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   36348480 11月 15日  20:25 19991103014200.UWBC.L.FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   36348480 11月 15日  20:25 19991103014200.UWBC.U.FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   2894400 11月 15日  20:25 19991103080700.UWBC.L.FITS
      -rw-r--r--   1 f0262kk  nmagrp   2894400 11月 15日  20:25 19991103080700.UWBC.U.FITS
      mt22u[f0262kk]102: 
      

  5. 生成されたFITSファイルの確認

    いよいよAIPSへ観測データをロードしますが、その前に、 mergeで生成されたFITSファイルと観測天体の対応を確認しておきます。

    通常、1日分の干渉計観測では、(1)目的天体、(2)reference calibration天体、 および(3) bandpass calibration天体、という3つの天体を観測しています。 たとえば、今回とりあげる観測指示書を見ると、N3079という目的天体を、 0954+556という電波源(reference calibration天体)と交互に切り替えながら 観測し、最後にbandpass calibration用天体として3C273を40分 観測しています。

    *SYN-LOOP                                                       
    Interval (min)  = 20                                             
    No. OBJECT      = 1                                             
    OBSTBL1         = N3079                                         
    No. Vis-Cal     = 1                                                 
    OBSTBL-CAL1     = 0954+556                                          
    Integ_time(min) = 4                                             
    *END_SYNLOOP                                                    
                                                                    
    *SEQUENCE
    #TIME                        OBSTBL   Note     slue  AZPARM  startAZEL stopAZEL
    1999/11/03 01:35:00 01:36:00 N3079    SET_FREQ   60 p360 OFF     0   0    0   0 
    1999/11/03 01:36:00 01:41:00 0954+556 VIS_CAL    60 p360 OFF    52  34   52  35 
    1999/11/03 01:41:00 01:56:00 N3079    OBJECT     60 p360 OFF    52  34   52  36 
    1999/11/03 01:56:00 02:01:00 0954+556 VIS_CAL    60 p360 OFF    53  36   53  38 
    1999/11/03 02:01:00 02:16:00 N3079    OBJECT     60 p360 OFF    53  36   53  39 
    1999/11/03 02:16:00 02:21:00 0954+556 VIS_CAL    60 p360 OFF    53  39   54  40 
    1999/11/03 02:21:00 02:36:00 N3079    OBJECT     60 p360 OFF    53  39   53  41 
    1999/11/03 02:36:00 02:41:00 0954+556 VIS_CAL    60 p360 OFF    54  42   54  43 
    1999/11/03 02:41:00 02:56:00 N3079    OBJECT     60 p360 OFF    54  42   54  44
    ...(中略)...
    1999/11/03 07:36:00 07:41:00 0954+556 VIS_CAL    60 p180 OFF   -21  69  -25  68 
    1999/11/03 07:41:00 07:54:00 N3079    OBJECT     60 p180 OFF   -21  68  -27  68 
    1999/11/03 07:54:00 08:00:00 0954+556 VIS_CAL    60 p180 OFF   -29  68  -32  67 
    1999/11/03 08:00:00 08:40:00 3C273    Bandpass  420 p180 OFF   148  50  162  54 
    

    この観測指示書と、できたFITSファイルの対応ですが、 FITSファイル名で示されているrecord開始時刻を見れば、天体との 対応がつきます。

    たとえば、指示書を見ると、01:36から1分後(アンテナの移動時間が60秒 かかると指定されている←slue 60)に0954+556の積分を開始せよ、と 記述されています。つまり、FITSファイルのうち

    199911030137.UWBC.L.FITS および
    199911030137.UWBC.U.FITS

    が0954+556(visibility calibrator = reference calibrator) のファイルということになります。同様に、

    199911030142.UWBC.L.FITS
    199911030142.UWBC.U.FITS

    が目的天体(N3079)のFITS、そして

    199911030807.UWBC.L.FITS
    199911030807.UWBC.U.FITS

    がbandpass calibration天体(3C273)のファイルです。

    これでFITSファイルと天体の対応がつきました。あと、FITSファイルの 拡張子についてですが、これはデータを取得した分光相関器(backend)を 区別しています。この例では、UWBCを使ってデータを取得しています。 さらに、UWBCでは、USB側とLSB側、両方のデータが記録されますので、 UWBC.LあるいはUWBC.Uという拡張子になっています。さらにFXを使って いるケースでは、これらに加え、さらに *****.FX.FITS という ファイルも生成されます。つまり、1回の観測で、3天体×3ファイル、 都合9つのFITSが生成される、というわけです。

    これらのファイルのうち、必要なファイルだけAIPSへロードします。 どのファイルが必要か、は、もちろん、どういう観測をしているかに よって決まります。今回の例では、LSB側にlineを入れるという 設定であり、とりあえずLSB側のみロードしてみることにします。 USB側は、line-freeすなわちcontinuumのデータとして利用することが できます。

    MEMO: どのデータが「使うデータ」か?

    ここで取り上げる例は、「観測したいlineが入っているFITSだけを ロードし、gain table(reference calibratorのデータをもとに、 装置の時間変動などを補正する)を作成する」という、もっとも 単純なケースです。線幅の狭い、 系内天体などを観測する時は、「目的とするlineはFXで観測し、 gain tableをUWBCでつくった上、これをFXへ当てはめる」という 処理が必要になるので、より多くのFITSをロードする必要があります。 また、12CO(1-0)の観測など、 「USB側に目的lineが入っているが、USB側はS/Nが悪いので、LSB側で gain tableをつくる」というケースもあります。これらの やや複雑な(複雑といっても、系内の観測ではほぼ必須の処理ですが) ケースについては、別途ページを設けて、それぞれ説明しますので そちらをご覧下さい。

  6. AIPSへのFITSファイルのロード

    いよいよAIPSへFITSファイルをロードします。 NEWSTARのボタンパネルの右下、[root window]というボタンを 押すと、まっ更なwindowが出てきます。これが干渉計リダクションの 主役となるAIPSのwindowです。


    AIPSのwindow

    MEMO: はじめてのAIPS

    AIPSで使用するコマンドは膨大で、いろいろ覚えていく必要がありますが、 ここでは、とりあえずこの場で使うものだけ順に説明してきます。 慣れてきたら、AIPSのon-line manual(help コマンド名、explain コマンド名、 などがあります。ちなみに、AIPSの初回使用時は、help・explainを試すまえに、 まず docrt 1 とタイプしてからにして下さい。でないと、長いon-line manual 文書が延々とプリンタに送られます。)を使ってみて下さい。 日本語のreferenceとしては、 非公式版AIPSガイドがあります (ただし整備中ページ多し)。

    AIPSでFITSファイルをロードするには、UVLODと呼ばれるtask を使います (uv-dataをloadする、という意味)。 AIPSのプロンプト(>マーク)に続けて、以下のようにタイプして下さい (以下、ユーザーがタイプする個所をunder lineで示します)。 inpというのは、input parameterの略で、UVLODの仕事の中身を 記述するパラメーターを表示します。

    >task 'uvlod'
    >inp
    AIPS 2: UVLOD:  Task which copies Export or FITS tape UV data to disk   
    AIPS 2: Adverbs         Values            Comments                      
    AIPS 2: ----------------------------------------------------------------
    AIPS 2: DOALL        -1                    > 0 => all sources in file   
    AIPS 2: OBJECT     '        '              Source name (blank => any)   
    AIPS 2: QUAL         -1                    Source qualifier (-1 => any) 
    AIPS 2: BAND       '    '                  Frequency band ('L','C',...) 
    AIPS 2:                                       blank => any              
    AIPS 2: BCOUNT        1                    Sequential source number to  
    AIPS 2:                                    begin the loading            
    AIPS 2: NCOUNT        0                    Number of sources to check   
    AIPS 2:                                    and perhaps load. 0 means 10.
    AIPS 2: INTAPE        1                    Tape drive # (0 => 1)        
    AIPS 2: NFILES        0                    # of files to advance on tape
    AIPS 2: INFILE     '                                                '   
    AIPS 2: DOUVCOMP      1                    >=0 => compressed data (FITS)
    AIPS 2: DOCONCAT     -1                    > 0 => concatenate all UV    
    AIPS 2:                                    data selected in one file.   
    AIPS 2: OUTNAME    '            '          Output UV file name (name)   
    AIPS 2:                                      blank => OBJECT            
    AIPS 2: OUTCLASS   '      '                Output UV file name (class)  
    AIPS 2:                                      blank => UVDATA            
    AIPS 2: OUTSEQ        0                    Output UV file name (seq #)  
    AIPS 2:                                      -1 => tape seq # (FITS)    
    AIPS 2:                                       0 => high unique          
    AIPS 2: OUTDISK       1                    Output disk drive #          
    AIPS 2: NPOINTS       1                    Max # 1000's of visibilities 
    AIPS 2:           Adverbs DOALL, OBJECT, QUAL, BAND, BCOUNT, NCOUNT,    
    AIPS 2:           DOCONCAT, and NPOINTS apply only to Export format     
    AIPS 2:           data files.                                           
    >
    

    非常にたくさんのパラメーターが出てきて、はじめての人はげんなりすると 思いますが、実際に操作すべきパラメーターはわずかです (たくさんあるパラメーターのうち、多くはデフォルトのままにしておけばOK)。

    これに続き、以下のようにタイプしていきます。

    >douvcomp -1
    >infile 'da01:19991103013700.UWBC.L.FITS'
    >outname 'd1ref'
    >inp
    AIPS 2: UVLOD:  Task which copies Export or FITS tape UV data to disk   
    AIPS 2: Adverbs         Values            Comments                      
    AIPS 2: ----------------------------------------------------------------
    AIPS 2: DOALL        -1                    > 0 => all sources in file   
    AIPS 2: OBJECT     '        '              Source name (blank => any)   
    AIPS 2: QUAL         -1                    Source qualifier (-1 => any) 
    AIPS 2: BAND       '    '                  Frequency band ('L','C',...) 
    AIPS 2:                                       blank => any              
    AIPS 2: BCOUNT        1                    Sequential source number to  
    AIPS 2:                                    begin the loading            
    AIPS 2: NCOUNT        0                    Number of sources to check   
    AIPS 2:                                    and perhaps load. 0 means 10.
    AIPS 2: INTAPE        1                    Tape drive # (0 => 1)        
    AIPS 2: NFILES        0                    # of files to advance on tape
    AIPS 2: INFILE     'DA01:19991103013700.UWBC.L.FITS                 '   
    AIPS 2: DOUVCOMP     -1                    >=0 => compressed data (FITS)
    AIPS 2: DOCONCAT     -1                    > 0 => concatenate all UV    
    AIPS 2:                                    data selected in one file.   
    AIPS 2: OUTNAME    'D1REF       '          Output UV file name (name)   
    AIPS 2:                                      blank => OBJECT            
    AIPS 2: OUTCLASS   '      '                Output UV file name (class)  
    AIPS 2:                                      blank => UVDATA            
    AIPS 2: OUTSEQ        0                    Output UV file name (seq #)  
    AIPS 2:                                      -1 => tape seq # (FITS)    
    AIPS 2:                                       0 => high unique          
    AIPS 2: OUTDISK       1                    Output disk drive #          
    AIPS 2: NPOINTS       1                    Max # 1000's of visibilities 
    AIPS 2:           Adverbs DOALL, OBJECT, QUAL, BAND, BCOUNT, NCOUNT,    
    AIPS 2:           DOCONCAT, and NPOINTS apply only to Export format     
    AIPS 2:           data files.                                           
    >
    
    再度inpと打ち込んでみると、パラメーターが変わっているのがわかります。

    DOUVCOMPというのは、uvデータの圧縮をするかどうかきめるパラメーターで、 NMAのデータ処理をする限り常に-1とします。これは、いったん指定すれば 通常は保持されます(次にAIPSを起動した時も-1のまま)。

    INFILEというのは、読み込むuvデータを指定しています。 DA01X以下に置かれたファイルを読むときは、この例のように、

    'DA01:(file name)'
    
    と指定します('DA01X'ではないことに注意!)。 もし、DA01Xの下にFITSというdirectoryをつくり、そこに 生データを置いている場合なら、

    'DA01:FITS/(file name)'
    
    とすればOKです。

    また、OUTNAMEというのは、読み込んだuvデータの、AIPSでの名前を 指定します。ここでは、まずreference calibratorのデータを 読んでいますが、これがほかのデータと区別できるような 名前であれば何でも結構です。ここでは、複数の 配列・複数の観測日のデータを処理していくことを考え、 それを区別するために、たとえば 「D配列の1日目のreference calibratorのデータ」ということで 'D1REF'としています。もちろん、名前は それぞれ分かりやすいと思う命名方できめて下さい。

    さて、パラメーターを上のように指定したら、UVLODを実行します。 実行するには、go uvlodとタイプします。

    >go uvlod
    UVLOD2: Task UVLOD  (release of 15JUL93) begins
    UVLOD2: Reading from disk file: DA01:19991103013700.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: ZTPOPD: using translated file name =
    UVLOD2: ZTPOPD: /home/f0262kk/n5195/DA01/19991103013700.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: Found 0954+556 observed on 03-NOV-1999
    UVLOD2: Create D1REF       .UVDATA.   1 (UV)  on disk 1 cno    1
     384 3 3 0
    AIPS 2: Resumes                                                         
    >UVLOD2: Appears to have ended successfully
    UVLOD2: NRO 15JUL93 OLD: Cpu=    0.75  Real=     2.0  IO=         0
    >
    >pcat
    AIPS 2: Catalog on disk  1                                              
    AIPS 2:  Cat Usid Mapname      Class   Seq  Pt     Last access      Stat
    AIPS 2:    1    1 D1REF       .UVDATA.    1 UV 15-NOV-1999 21:47:10     
    >
    
    どのファイルを読んだか、その天体名は何か、などの情報が 示されたあと、Appears to have ended successfullyと出て完了です。 pcatというのは、AIPSのファイル一覧を見るコマンドです。 catalogue number 1番に、D1REF.UVDATA.1 というファイルができていることが わかります。

    MEMO: AIPSのファイル名

    この例で示した通り、AIPSのファイル名は、

    XXXXX.YYYYY.ZZZ

    XXXXX: file name (12文字まで)
    YYYYY: file class (6文字まで)
    ZZZ: file sequence number (4桁)

    という、3つの部分で区別しています。 ファイル名、ファイルクラスが同じでも、sequence numberが 異なれば違うファイルです。

    これと同様に、目的天体とbandpass天体もuvlodします。

    >inf 'da01:19991103014200.UWBC.L.FITS'
    >outn 'd1obj'
    >go uvlod
    UVLOD2: Task UVLOD  (release of 15JUL93) begins
    UVLOD2: Reading from disk file: DA01:19991103014200.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: ZTPOPD: using translated file name =
    UVLOD2: ZTPOPD: /home/f0262kk/n5195/DA01/19991103014200.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: Found N3079    observed on 03-NOV-1999
    AIPS 2: Resumes                                                         
    >UVLOD2: Create D1OBJ       .UVDATA.   1 (UV)  on disk 1 cno    2
     384 3 3 0
    UVLOD2: Appears to have ended successfully
    UVLOD2: NRO 15JUL93 OLD: Cpu=    2.46  Real=     4.0  IO=         0
    >
    >inf 'da01:19991103080700.UWBC.L.FITS'
    >outn 'd1bpc'
    >go uvlod
    UVLOD2: Task UVLOD  (release of 15JUL93) begins
    UVLOD2: Reading from disk file: DA01:19991103080700.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: ZTPOPD: using translated file name =
    UVLOD2: ZTPOPD: /home/f0262kk/n5195/DA01/19991103080700.UWBC.L.FITS
    UVLOD2: Found 3C273    observed on 03-NOV-1999
    UVLOD2: Create D1BPC       .UVDATA.   1 (UV)  on disk 1 cno    3
     384 3 3 0
    UVLOD2: Appears to have ended successfully
    UVLOD2: NRO 15JUL93 OLD: Cpu=    0.22  Real=     0.0  IO=         0
    AIPS 2: Resumes                                                         
    >pcat
    AIPS 2: Catalog on disk  1                                              
    AIPS 2:  Cat Usid Mapname      Class   Seq  Pt     Last access      Stat
    AIPS 2:    1    1 D1REF       .UVDATA.    1 UV 15-NOV-1999 21:52:52     
    AIPS 2:    2    1 D1OBJ       .UVDATA.    1 UV 15-NOV-1999 21:56:08     
    AIPS 2:    3    1 D1BPC       .UVDATA.    1 UV 15-NOV-1999 21:56:28     
    >
    
これで、観測データをAIPSに読み込むことができました。 [STEP 1おわり]

次は、UVPROC2の表示機能(CRT display)を使って、 観測データの「質」を眺めてみます。[STEP 2]


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Updated on: Friday, 09-Dec-2005 20:07:24 JST