Начиная с версии fgr 2.4, имеется возможность выводить в определенные участки записи (например в ожидаемые места положения источников) метки и текст. Метки выводятся в виде маркеров.
Для задания задания меток используются ключи `-tc', `-ti'
и `-sh'
С помощью ключа `-tc' вводится строка,
содержащая параметры метки около заданной точки
графика. Она имеет формат
coor,mark(size,ys),color,text(size,xs,ys),
где coor - координаты метки по оси абсцисс,
mark - номер маркера, color - цвет, text - выводимый
текст около метки.
Маркеры могут задаваться либо номером, либо строкой.
Допустимые обозначения например такие:
| ARROW_DOWN | или 17 | - стрелка вниз, |
| ARROW_UP | или 18 | - стрелка вверх, |
| ARROW_LEFT | или 19 | - стрелка влево, |
| ARROW_RIGHT | или 20 | - стрелка вправо |
| PENT_STAR | или 21 | - пятиконечная звезда, |
| F_PENT_STAR | или 22 | - залитая 5-кон. звезда, |
| ASTERISK | или 23 | - звездочка, |
| SOLOMON_STAR | или 24 | - шестиконечная звезда, |
| F_SOLOMON_STAR | или 25 | - залитая 6-кон. звезда, |
| FAT_RIGHT_DOWN_ARROW | или 35 | - толстая стрелка справа-вниз, |
| F_FAT_RIGHT_DOWN_ARROW | или 36 | - залитая толстая стрелка справа-вниз, |
| FAT_LEFT_DOWN_ARROW | или 37 | - толстая стрелка слева-вниз, |
| F_FAT_LEFT_DOWN_ARROW | или 38 | - залитая толстая стрелка слева-вниз, |
| FAT_DOWN_ARROW | или 39 | - толстая стрелка вниз, |
| F_FAT_DOWN_ARROW | или 40 | - залитая толстая стрелка вниз, |
| U_RIGHT_DOWN_ARROW | или 35 | - обычная стрелка справа-вниз, |
| F_U_RIGHT_DOWN_ARROW | или 36 | - залитая обычная стрелка справа-вниз, |
| U_LEFT_DOWN_ARROW | или 37 | - обычная стрелка слева-вниз, |
| F_U_LEFT_DOWN_ARROW | или 38 | - залитая обычная стрелка слева-вниз, |
| U_DOWN_ARROW | или 39 | - обычная стрелка вниз, |
| F_U_DOWN_ARROW | или 40 | - залитая обычная стрелка вниз. |
Регистр кодов ввода описания маркера не существенен, т.е. текст можно вводить как прописными, так и заглавными буквами. Полный список маркеров можно найти в описании программы spg(1).
При задании маркера в скобках можно указать его параметры: размер и сдвиг оси ординат. Для текста в скобках можно указать: размер, сдвиги по оси абсцисс и ординат. Сдвиги по осям задаются в системе единиц программы fgr: от 0 до 32767. Заданные в скобках параметры не обязательны, т.е. их содержимое вместе со скобками может быть пропущено. Если в каком либо параметре нет необходимости, вместо него надо поставить запятую. Параметр, описывающий координаты, - обязательный. Маркер по умолчанию - вертикальная линия. Размер макера и текста по умолчанию - 1000,сдвиги по осям - 1000, цвет по умолчанию - цвет, задаваемый кодом 1. Задаваемый размер текста отражается только в PLOT-файле (и в PostScript-файле). Размер выводимого на экран текста определяется заданным фонтом (см. ключ {'-font'). Если между параметрами используются пробелы, всю строку необходимо взять в кавычки.
Список объектов можно задать в файле, который вводится с помощью ключа `-ti'. Формат строки файла с параметрами меток, выводимых на график в формате, совпадает с вводимым с помощью ключа '-tc' (см. начало этого параграфа). При задании ключа `-sh' будут обрабатываться ключевые слова TIMEWSH и TIMEESH, описывающие выносы рупоров из фокуса и маркер будет сдвинут на соответствующую величину.
На графиках можно также выводить текст в произвольном месте. Описание этой возможности можно можно прочитать в разделе ``О некоторых ключах программы fgr...'' при описании ключа `-text'.
Работа с окном
При запуске программы fgr в случае отсутствия ошибок создает графическое окно для вывода записей. Параметры этого окна: положение и размеры - могут быть изменены с помощью ключей при вызове программы, либо с помощью программы управления окнами системы X Window: Window-менеджера. Для установки окна при вызове используется ключ '-geom':
fgr -geom 30x0+600+400 file1 file2 ...
Здесь последовательность 30x0+600+400 означает, что начало координат окна в сетке X-window (левый верхний угол, ось X направлена вправо, ось Y - влево, количество пикселов плоскости - разрешение дисплея) смещено в точку (30,0) относительно корневого окна, размер создаваемого окна: 600 пикселов по оси абсцисс и 400 по оси ординат.
Способы изменения окна зависят от конкретного Window-менеджера. Довольно часто для изменения окна достаточно "зацепить" мышкой с нажатой первой клавишей один из углов окна и "потянуть" его в нужном направлении, не отжимая клавиши мышки. После изменения окна программа fgr производит пересчет масштаба, и с новым разрешением перерисовывает картинку. При этом внутренняя относительная сетка координат библиотеки XPLOT (Верходанов, 1993), используемой программой fgr, сохраняет свои значения в соответствии с общей идеологией визуализации системы обработки (Верходанов и др., 1995).
Работа с меню
При работе в режиме первичной обработке данных пользователь работает в системе меню программы fgr (Fig.1). Меню представляет из себя набор пунктов и комментариев к ним. При входе в один из пунктов меню появляется меню следующего уровня, либо выполняется определенная операция. При подходе к текущему пункту меню внизу появляется соответствующий комментарий. Движение по меню происходит либо с помощью клавишей-стрелок, либо с помощью мышки. Для того, чтобы войти в требуемый пункт, нужно его сделать текущем с помощью клавишей-стрелок, двигая выделяющий прямоугольник, и нажать клавишу <Enter> либо набрать выделенный символ в имени этого пункта, либо просто подвести к нему курсор с помощью мышки и нажать первую клавишу. Для выхода из текущего меню в вышестоящее необходимо использовать пункт меню 'Return', либо клавишу 'Escape', либо третью клавишу мышки. Для выхода в основное (первое) меню необходимо использовать пункт меню 'Exit'.
Ниже приведены два первых уровня меню:
Для просмотра записей в режиме prad используются три первых
пункта основного меню.
При входе в первый пункт 'Lst' пользователь
получает возможность просматривать текущую запись в некотором окне
по оси абсцисс. По умолчанию для временной шкалы окно составляет
5 минут. При просмотре пользователь может двигаться вдоль записи
по двум направлениям с шагом, равным длине либо половине длины
окна. После нажатия клавишей-стрелок LEFT или RIGHT картинка
сдвигается на длину целого окна соответственно вправо или влево.
После нажатия клавишей-стрелок DOWN или UP картинка
сдвигается на длину половины окна соответственно вправо или влево.
Нажатие клавиши <Enter> или
первой клавиши мышки вызывает повтор предыдущей операции.
Установку нового размера окна можно произвести в пункте 'Win'
основного меню. При входе в этот пункт программа задаст вопрос:
new window ?
Форматы ввода нового окна могут быть следующие:
pFloat - следущее за символом 'p' число без
пробела - количество пикселов.
hHHили HHh - символ 'h' и следующее за или перед ним
число без пробела - количество часов в окне.
mMM или MMm - символ 'm' и следующее за или перед ним
число без пробела - количество минут в окне.
HH:MM:SS.SS - через двоеточие: часы,минуты,секунды.
SS.SS - просто число : секунды.
Если вместо размера окна набрать символ 'w', то размер окна будет
равен длине всей записи.
Если размер окна превышает длину записи, то размер окна устанавливается
равным длине записи.
Можно также произвести установку левой границы. Для этого
пользователь должен войти в пункт 'Bound' основного меню.
После чего программа спросит:
Кроме описанной выше возможности просмотра записи,
пользователь может использовать выбор и установку текущего интервала
с помощью мышки или клавишей-стрелок, войдя в пункт основного
меню 'Lst'; при этом в нижней части экрана высветится следующее
меню:
use arrows,'>','<'to move;^U:up;^D:down;'Q',MB3: exit
mark interval:'r'-shift'-'m' or MB1-shift-MB1, MB2-shift-MB2
Эта подсказка означает следующее:
Под работой с курсором мы понимаем работу в режиме активного
курсора - локатора. В программе fgr
существует несколько возможностей
работы с активным курсором. Это работа с локатором в первом режиме
(см. пункт "Одновременный вывод записей на экран"), работа с локатором
в режиме первичной обработки данных
(существует целый пункт 'Crs'
в основном меню), проведение фона при смещении курсора (где линия
фона - это оцифрованная траектория движения курсора) и разметка с
помощью курсора узлов для вычисления фона посредством сплайнов.
Последние две возможности описываются в пункте "Удаление фона".
После входа в пункт 'Crs' курсор меняет свою форму и цвет
и работает в режиме локатора.
Выход из данного пункта осуществляется нажатием клавиши 'q',
клавиши 'Escape' или третьей клавиши мышки.
Определение текущего значения положения курсора производится
таким же образом, как и для первого режима
работы программы fgr.
Для того, чтобы определить текущее положение
курсора, требуется нажать любую незарезервированную клавишу,
например, <Enter>, или первую
клавишу мышки. В окне появляется текущее положение курсора
по оси абсцисс в единицах этой оси (часто секунды времени) от
начала данных и значение положения курсора по оси ординат.
Курсор двигается по окну с помощью мышки, либо с помощью
клавишей-стрелок. При движении курсора с помощью клавишей-стрелок
можно увеличивать скорость курсора нажатием клавиши K5,
расположенной
на правой дополнительной клавиатуре, либо уменьшать нажатием
двух клавишей Shift-K5.
Для измерения расстояний в режиме локатора
необходимо подвести курсор к первой требуемой точке и нажать
клавишу 'r', после чего включится
"растягивающаяся резинка" или
режим 'rubber' работы локатора. После этого надо подвести
курсор ко второй точке и набрать символ 'm'. В окне появится
сообщение о расстояних по осям абсцисс и ординат. Расстояние по оси
абсцисс дается в абсолютной шкале в отличие от первого режима
работы программы fgr.
Сделаем сначала маленькое замечание. Говоря о дисперсии
записи ниже, мы будем иметь ввиду сигму sig, равную корню
квадратному из дисперсии.
Для оценки дисперсии и чувствительности в режиме локатора
в пункте 'Crs' основного меню необходимо подвести
курсор к первой требуемой точке и нажать
клавишу 'r', после чего включится
"растягивающаяся резинка" или
режим 'rubber' работы локатора. После этого надо подвести
курсор ко второй точке и набрать символ 's' или 't'.
Символ 's' используется для оценки сигмы, символ 't' - для
оценки чувствительности. После нажатия одной из
этих клавишей в окне появляются три оценки дисперсии (или
чувствительности): стандартная, трехточечная и оценка AMD
(Absolute Median Deviation - оценка по абсолютному медианному
отклонению). Оценка производится на интервале оси абсцисс,
помеченному этими двумя точками. Интервал по оси ординат
не имеет значения.
Для оценки дисперсии или чувствительности на всем видимом
интервале в данном окне
в режиме работы локатора просто нажать 'S' (s-большая) или
'T' (t-большая) без предварительного
включения режима "rubber".
Чувствительность получается из дисперсии записи делением
последней на величину, равную квадратному корню из
В режиме локатора в пункте 'Crs' основного меню существуют
и другие возможности, отличные от только что перечисленных.
Обычно первой операцией при обработке данных на РАТАН-600
является удаление фона. В программе fgr реализовано несколько
возможностей вычисления фона. Вся работа с вычислением фона
осуществляется в меню третьего уровня, имеющим своим заглавием
пункт 'Bgd' меню второго уровня. Это меню выглядит следующим
образом (см. также Fig.1):
В большинстве случаев для вычисления фона используются
внешние программы, запускаемые командой system
из fgr. Результат работы опять передается в программу fgr и
выводится в графическое окно другим цветом. При желании
пользователь может вычесть рассчитанный фон, войдя в пункт 'Sbtr'.
Для вывода кривой фона нужно войти в пункт 'Out', где программа
спросит имя выходного файла и выведет в него эту кривую.
Если пользователь хочет, чтобы сглаженная кривая (т.е.
кривая фона, а не разность) сохранилась в памяти для дальнейшей
работы необходимо войти в пункт 'Put_m'.
Для расчета нелинейного фона используется программа bgd,
разработанная В.С.Шергиным (Shergin et al., 1995).
В основе этой программы лежит идея
разработчика программы об итерационном приближении к
некоторой эмпирической кривой фона за счет свертки с весовой
функцией, в данном случае - гауссианой. При этом варьируя параметры
программы: размер окна вычисления фона, количество итераций и
уровень, мы можем изменять и вид вычисляемой кривой. В неграфической
моде командная строка выглядит следующем образом:
Если на вопрос
Для работы с этим фоном нужно войти в пункт меню '2_qb'.
Подобный фон идейно ничем не отличается от предыдущего,
только вместо свертки с гауссианой мы имеем свертку
с прямоугольником, т.е. скользящее среднее. В результате
скорость работы увеличивается в несколько раз.
Для этой операции используется та же самая программа В.С.Шергина,
что и для предыдущего случая, запускаемая с ключом '-q'.
В неграфическом режиме строчка будет выглядеть так:
bgd -w 30 [-i 4] [-n 10] -b -q < file > file.B
Описание работы с данным фоном полностью совпадает с предыдущим
пунктом.
Для работы с этим фоном нужно войти в пункт меню '3_pb'.
Подобный фон идейно ничем не отличается от предыдущих,
но в качестве взвешивающей и сглаживающей функции используется полином.
Для этой операции используется та же самая программа В.С.Шергина,
что и для предыдущих случая, запускаемая с ключом '-q'.
В неграфическом режиме строчка будет выглядеть так:
bgd -w 30 [-i 4] [-n 10] -b -pN < file > file.B,
где вместо символа N для ключа ' -p' (пробела между
ключом и параметром нет) должно стоять или не стоять целое число,
определяющее степень полинома. Если число отсутствует, то
то по умолчанию берется полином третьей степени.
Описание работы с данным фоном такое же, как и для
предыдущих пунктов. С одним добавлением: если при вводе
окна использовался символ ' d' в конце вводимой строки, то
программа сделает запрос:
Количество итераций, степень полинома и уровень проведения
кривой фона (нулевой ' z', приподнятый ' u'
или заниженный ' l')
могут быть установлены в пункте 'Pars', где имеется
меню следующего уровня, и для каждого параметра существует свой
пункт.
Для работы с этим фоном нужно войти в пункт меню '4_bn',
либо в пункт '5_bn'. В этом пункте работает программа bgdn,
разработанная Б.Л.Ерухимовым. Принципы работы программы можно
посмотреть в работе Ерухимова и др. (1990). Коротко скажем,
что в заданном скользящем окне оценивается среднее значение
методом Ходжеса-Леммана (Ерухимов и др., 1988), и на каждой следующей
итерации происходит домножение на специфическую функцию, описанную
в (Ерухимов и др., 1990). В результате происходит "выравнивание" фона
в данном окне. Пункты '4_bn' и '5_bn' отличаются правилами
обработки граничных значений. При работе в пункте '4_bn' программа
(Б.Л.Ерухимов) предполагает, что на концах записи у нас имеются объекты и
проводит фон в соответствии с этим предположением. Верходановым
добавлена возможность расчета фона (пункт '5_bn') без такого
предположения.
В неграфической моде командная строка выглядит следующим образом:
После входа в один из пунктов '4_bn' или '5_bn'
программа задаст вопрос:
Количество итераций для вычисления фона
может быть установлено в пункте 'Pars', где имеется
меню следующего уровня, и для каждого параметра существует свой
пункт.
Если на заданный вопрос ничего не ответить, а просто нажать
<Enter> или первую клавишу мышки,
программа никаких действий производить не будет, а выйдет
в текущее меню.
Если после ввода окна в конце вводимой цифровой
последовательности пользователь набрал символ 'i',
то программа задает дополнительный вопрос о количестве итераций:
Вычисленная кривая фона выводится на график другим цветом,
причем если подряд выводить несколько кривых, подбирая
удовлетворительную, все они будут выводиться разными цветами.
Чтобы вычесть рассчитанный фон, необходимо войти в пункт
'Sbtr' текущего меню.
Если пользователь хочет, чтобы сглаженная кривая (т.е.
кривая фона, а не разность) сохранилась в памяти для дальнейшей
работы необходимо войти в пункт ' Put_m'.
В программе fgr существует возможность проведения полиномиального,
параболического или линейного тренда. Для этого используется программа
trend системы обработки данных FADPS.
Чтобы запустить ее в программе fgr,
нужно войти в пункт 'Tr' текущего
меню. Внизу окна высветится подсказка:
Под подсказкой вопрос о количестве граничных точек с каждой стороны:
Имеется возможность менять способ вписывания прямой.
Если после вводимого числа набрать один из символов
'a', 'l' или 'L', то программа соответственно вычисляет
вместо медианных точек средние значения для краевых
точек (случай 'a'), используя краевые точки вычисляет
аппроксимационную прямую ( 'l') или вычисляет
аппроксимационную прямую по всем точкам записи (случай
'L'). В последнем случае ввод числа не обязателен.
Если после вводимого числа набрать один из символов
'p', 'P', 'd' или 'D', то программа будет вписывать
полиномиальную аппроксимационную кривую тренда. В случае
'p' это будет парабола, которая вычисляется по краевым
точкам, в случае 'P' это будет парабола, которая
вычисляется по всем точкам записи, в случаях 'd' и 'D'
полином, который вычисляется по краевым точкам записи
('d'), либо по всей записи. Перед вычислением полинома
программа задает вопрос о его степени:
Если пользователя не удовлетворяет автоматическое проведение
фона, то имеется возможность проведения фона ручным способом,
как карандашом на бумаге. Для этого используется, разработанная
автором функция XLocator (Верходанов, 1993), позволяющая работать
с активным курсором. Движение курсора производится
с помощью мышки или клавишей-стрелок.
Первое нажатие клавиши возврата каретки или первой клавиши
мышки включает карандаш; второе нажатие отключает.
При движении, курсор оставляет траекторию, которая сразу оцифровывается
и заносится в буфер.
При работе в этом режиме первое нажатие клавиши <Enter>
или нажатие и отжатие первой клавиши мышки включает режим
запоминания; второе нажатие отключает. Траектория,
нарисованная в том же интервале оси абсцисс, затирает предыдущее
состояние массива и записывает новое. В нетронутых
значениях буфера остается 0.
Кривая фона выводится в графическое окно отличным
от записи цветом.
Выход производится нажатием клавиш 'Esc', 'q'
или 2-ой клавиши мышки.
Существует возможность полуавтоматического проведения фона,
когда пользователь помечает точки (узлы),
через которые должна быть проведена кривая
фона. Кривая проводится с помощью сплайнов. Для вычисления фона
таким образом пользователь должен войти в пункт 'Spl', после
чего пометить требуемые точки, подводя к ним курсор и нажимая
первую клавишу мышки или <Enter>. На экране будут появляться
кружки вокруг помеченных узлов.
Если пользователь хочет отменить отмеченный узел, надо
подвести к нему курсор и нажать клавишу 'U' (unselect) или
вторую клавишу мышки. При этом цвет кружка вокруг отмененного узла
станет такой же, как и цвет выведенной записи.
Первый и последний узлы уже отмечены программой fgr. Они
вычисляются как медианы первых и последних 5 точек соответственно.
Выход из режима ввода узлов производится после нажатия
клавиши 'q' или третьей клавиши мышки.
Сразу после выхода управление передается программе
fspline, которая по полученным узлам проводит кривую фона.
Оценка параметров источников является во многих задачах
последним шагом обработки. Для одномерных временных
рядов оцениваются три основных параметра: положение,
амплитуда и полуширина. Иногда используется также
интеграл под кривой прохождения.
Оценка параметров производится с помощью
аппроксимации кривой прохождения источника через
диаграмму направленности какой-либо известной функцией.
В качестве такой функции очень часто используется гауссиана.
Кроме гауссианы программа fgr позволяет вписывать диаграмму
направленности. А так же в случае, когда пользователя
ничего не удовлетворяет, просто "в лоб" измерять
параметры источника.
Оценка параметров источника с помощью курсора и другие операции
подробно описываются в параграфе "Работа с курсором".
Здесь же приведем краткое резюме.
Оценку параметров источника можно произвести, войдя
в пункт "Crs" основного меню. Имеются следующие возможности:
Как уже говорилось, аппроксимация кривой прохождения объекта
через диаграмму направленности телескопа обычно производиться
гауссианой. В программе fgr для аппроксимации запускается
программа gauss стандартной системы обработки, созданная на
основе программы и алгоритма, разработанного Л.Н.Ивановым (1979).
Это программа производит не просто аппроксимацию кривой
прохождения с помощью гауссианы, а делает Гаусс-анализ
записи, т.е. работает одновременно как обнаружитель источников,
так и оцениватель параметров. Если для программы появляется
возможность разложить запись на несколько составляющих, т.е.
аппроксимировать набором гауссиан, она это делает.
В неграфическом режиме командная строка выглядит так:
setenv FGRLOG sort
Для оболочки sh:
FGRLOG=sort; export FGRLOG
В простейшем случае для разовой установки можно
использовать следующую команду:
FGRLOG=sort fgr -p file
Для вывода такой таблицы в системе должны присутствовать
программы 'sort' и 'mv'.
Для сортировки по определенному столбцу можно задать
также номер столбца в соответствии с правилами команды
'sort' (см. описание sort(1)), например:
FGRLOG="sort +4.3"
Если значение переменной FGRLOG=nosort, то создаваемый
протокольный файл (в том же стиле, что и для значения
FGRLOG=sort), сортироваться программой ' sort' не будет.
Гаусс-аппроксимация вычисляется также для режима 'beam
switching' при этом программа анализирует ключевое слово
RCV-MODE шапочки F-файла (см. подробнее описания
ffile(5) и gauss(1)).
Для кривых прохождения источников, наблюдаемых с большим
выносом из фокуса, аппроксимация гауссианами не всегда
удовлетворяет пользователя из-за несоответствия кривых
прохождения гауссианам. Поэтому в программе fgr предусмотрена
возможность вписывания рассчитываемых диаграмм направленности,
либо табличных функций, заданных пользователем. Для этого
используется программа beamap системы обработки данных.
Эта программа позволяет вписывать в кривую прохождения
источника, аппаратную функцию, ряд значений которой
записан в F-файле. Эта же программа позволяет запускать
программу bp1 вычислений диаграммы направленности РАТАН-600.
Результат вычислений диаграммы записывается в F-файл и передается
программе beamap. Подробнее см. описание beamap(1).
При работе в графическом режиме в программе fgr после
входа пользователя в пункт 'Beam_ap' меню 'Math' главного
меню программа задает вопрос:
Дальше программа fgr спрашивает:
Для аппроксимации набором диаграмм необходимо наличие в
системе программы вписывания диаграмм beamap (см. подробнее
описание beamap(1)), расчета диаграммы направленности
РАТАН--600 bp1 (см. bp1(1)), работы с базой данных
констант РАТАН-600 rat (см. rat(1)).
После вписывания диаграмм программа на текущее изображение
накладывает картинку другого цвета с результатами аппроксимации, после
чего задает вопрос :
Созданные в процессе работы программы beamap,
которая вызывалась программой fgr, файлы с диаграммой и
базой данных РАТАН-600 удаляются по умолчанию. Для того
чтобы сохранить эти файлы, надо перед вызовом
программы fgr выполнить следующую команду
для оболочки csh:
setenv BEAMFIT KEEP
для оболочки sh:
BEAMFIT=KEEP; export BEAMFIT
Расчет энергетического Фурье-спектра мы также поместили в
параграф, описывающий оценку параметров, так как
мы оцениваем пространственно-частотную характеристику
имеющейся записи.
Для того чтобы рассчитать энергетический спектр
Фурье в командой строке, надо использовать программу В.Н.Черненкова
four:
В графическом виде для запуска Фурье-фильтра необходимо пройти
следующий путь:
После входа в меню программа вычисляет Фурье-преобразование
и выводит график мощностного спектра Фурье или
пространственно-частотной характеристики.
Результат можно вывести в F-файл, войдя в пункт 'Out' текущего
меню.
В этом же меню можно посмотреть и распределение фазы
Фурье-преобразования, войдя в пункт 'Phase' текущего меню.
Напомним, что под вектором в данном случае мы понимаем
одномерный массив данных, состоящий из равноотдаленных
измерений. Под скалярными операциями мы понимаем такие операции, как
домножение вектора на число, сложение вектора с числом,
возведение вектора в степень и т.п. Под векторными операциями
мы понимаем такие операции, как сложение и осреднение
векторов, перемножение векторов, сжатие, свертка и корреляция.
Ввиду важности таких операций, как осреднение, свертка и
корреляция, они вынесены в отдельный пункт.
В этом же параграфе мы описываем возможности вычисления
различных функций, имея ввиду вычисление значений определенной
функции от каждого отдельного элемента массива данных.
Для выполнения многих функций требуется наличие в системе
программы fcalc (калькулятор для F-файлов) стандартной обработки
данных, разработанной В.С.Шергиным. Подробнее см. описание
fcalc(1).
Скалярные операции в командной строке выглядят следующим
образом:
Меню для скалярных операций выглядит следующим образом:
При входе в каждый из пунктов 'Add', 'Subtr',
'Multip',
'Divis', Power' программа fgr сделает
запрос константы,
которую требуется соответственно добавить, вычесть, умножить
разделить или возвести в степень, порядок которой равен константе.
При сложении и вычитании в случае, когда BUNIT=K или BUNIT=JY,
константа задается соответственно в мК или мЯн.
Входя в пункт 'Norm', мы делаем нормировку текущего
интервала записи на максимальное значение в этом интервале.
Нормировку можно также произвести, набрав символ 'n' или
строчку 'max' вместо константы в пункте 'Divis'.
Результат вычислений можно вывести в F-файл, войдя
в пункт 'Out', в котором fgr предварительно спросит имя
выходного файла.
Для того, чтобы результат вычислений остался в памяти
после выхода из текущего меню, надо войти в пункт 'Put_m'.
Векторные операции в командной строке выглядят следующим
образом:
Меню для векторных операций выглядит следующим образом:
Первые четыре пункта текущего меню связаны между собой.
При входе в пункты 'Aver', 'R.aver' и 'Sum', дающие
соответственно простое осреднение, робастное осреднение и
простое суммирование, программа fgr использует одну
и ту же команду aver, написанную на языке sh (shell).
и оперирующую другими командами системы обработки.
Пункт 'Key' позволяет устанавливать режимы для программы
aver.
В неграфическом режиме запуск программы будет
выглядеть следующим образом:
В графическом режиме при входе в пункты 'Aver',
'R.aver', 'Sum'
программа задает вопрос об имени файла:
При осреднении текущий файл программой уже учтен.
После ввода имени программа проверяет наличие
этого файла на диске и после поиска файла повторяет вопрос
об имени файла, выдавая сообщение о количестве введенных имен файлов:
Имя name может включать в себя метасимволы языка shell
'*', '?','[' и ']' (см. подробнее описание sh(1) ),
позволяющие
вводить групповые имена. Подстановку соответствующих
имен файлов производит команда 'ls', которой в этом
случае передается управление.
Существует возможность просмотра списка имен файлов и
содержащихся в них данных (последних - в графическом режиме).
При вводе кода ^L (cntrl-L) вместо имени файла программа
выходит из графического режима и передает управление
системным утилитам 'ls' и 'more' для просмотра списка
введенных имен (на самом деле исполняется команда
'ls -C список_имен_файлов | more'). При завершении
работы этой команды программа fgr переходит в графический
режим и повторяет предыдущий вопрос.
При вводе кода ^G (cntrl-G) и нажатии
<Enter> программа
передает управление программе fgfew (см. fgfew(1)),
которая позволяет одновременно разрисовывать данные
файлов друг под другом. В данном случае программа
выводит по 6 картинок и для перехода к следующей
серии необходимо нажать <Enter>.
При вводе кода ^G (cntrl-G) и нажатии <Enter>
пользователь
может отменить ввод последнего имени файла (только
если оно не введено с помощью метасимволов языка shell.
См. выше).
Последовательность ^O (cntrl-O) и <Enter>
переключает режим
визуализации/невизуализации (см.выше) данных вводимых
файлов.
Если файл не существует в данном каталоге, программа выдаст
сообщение:
В пункте 'Key' пользователь может установить правило
вычисления осреднения. При входе в этот пункт на экране
высвечиваются подсказка и вопрос :
Если пользователь работает с окном, не равным по длине всему
файлу, то при осреднении и суммировании будет запускаться
программа fcut, устанавливая для суммируемых файлов те же
границы, что и у текущего окна.
Для того, чтобы вывести полученный результат в F-файл,
требуется войти в пункт 'Out'; а при необходимости дальнейшей работы
с полученными данными без загрузки выведенного файла - записать
результат в буфер, войдя в пункт 'Put_m'.
В текущем меню еще имеются пункты 'Diff', 'Mult' и 'Compr',
позволяющие соответственно вычитать, перемножать и сжимать
вектора данных, хранящиеся в F-файлах.
При входе в пункты 'Diff' и 'Mult' программа запросит
у пользователя имя другого файла, а при входе в пункт b'Compr'
- коэффициент сжатия. Для сжатия используется программа,
разработанная Б.Л.Ерухимовым, cmprs.
Результат сжатия в отличие от разности и произведения
нельзя загрузить в память для продолжения работы, а можно
только вывести в файл и потом загрузить в fgr, т.к. после
сжатия меняется размерность массива.
x
Свертка с аппаратной функцией как оптимизирующий фильтр довольно
часто ипользуется при обработке данных. Она позволяет также
оценивать положение и плотность потока наблюдаемого источника
по максимуму кривой свертки при соответствующей нормировке.
Для вычисления свертки данных из файла file в командной строке
нужно набрать следующую команду:
Вычислить свертку в программе fgr можно,
пройдя через путь:
При этом программа задает вопрос :
Для расчета кросс-корреляции двух записей нужно войти в пункт
'Cross-cor' текущего меню (полный путь):
Тогда программа задаст вопрос :
Для описанных операций в системе должна присутствовать
программа fconvl.
При входе в пункт 'Put_m' программа загружает результат в
память, старый массив в памяти при этом затирается.
При входе в пункт 'Out' программа выводит результат в F-файл,
предварительно задавая вопрос:
В программе fgr имеется возможность вычислять функции от каждого
элемента массива. Для этого нужно войти в пункт functions по пути:
Здесь имя каждого пункта обозначает имя соответствующей математической
функции.
При входе в пункт 'Lg' (вычисление логарифма с выравниванием
по минимуму) из каждого элемента массива вычитается минимальное
значение этого массива, добавляется единица и после этого
берется десятичный логарифм.
Для работы со всеми этими пунктами необходимо наличие в
системе программы fcalc (автор В.С.Шергин).
В командной строке в неграфической моде вычисление, например,
синуса для данных файла file с выводом в файл file.sin
будет выглядеть так:
Для того, чтобы эта система была открытой,
пользователю предоставляется
возможность запускать свои собственные программы-фильтры для текущей
записи из графического окна программы fgr, предоставляя последней
возможность визуализировать результат. Программа-фильтр должна
быть написана таким образом, что бы она считывала данные, записанные
в F-формате из стандартного входа, и выдавала результат также
в F-формате в стандартный выход.
Для запуска внешнего фильтра нужно войти в пункт 'Filt'
меню второго уровня. При этом программа сделает запрос об
имени программы-фильтра:
После выполнения программы на очищенный экран
выдается рисунок с результатом работы и задается вопрос:
Если перед именем программы-фильтра стоит символ '+', то
новая картинка накладывается на текущую картинку, масштаб
при этом не пересчитывается.
Обновить картинку на экране можно, войдя в пункт 'Exit'.
Одним из наиболее часто используемых фильтров является
программа gist для построения распределения отсчетов.
Для запуска ее достаточно набрать строку 'gist' как
имя фильтра.
При запуске в командной строке надо набрать
следующее:
Программа fgr выводит пикселы, соединяя их простой
ломаной. Для вывода гистограммы обычно используют "ступенчатую"
ломанную. Для этого у программы fgr используют ключ '-G':
Ниже приводится список доступных на настоящий момент
qпрограмм-фильтров. Полное описание каждой программы можно
посмотреть в справочном руководстве, например, программы gist
в gist(1).
Программа fgr работает только с данными, записанными
в F-формате. Однако существуют возможности прочтения
и работы с данными, записанными в других форматах.
Для этого используются фильтры стандартной системы обработки
данных на РАТАН-600. Примеры см. ниже.
Имена F-файлов для ввода задаются как список параметров
в командной строке fgr. После чего программа загружает их
последовательно один за другим.
В третьем режиме работы программы существует возможность
ввода и загрузки данных из меню. Для этого надо войти в пункт
'Inp' основного меню, и программа задаст вопрос:
Если вместо имени файла набрать код '^L' (cntrl-L)
или символ '*',
то программа загружает на экран список файлов текущего каталога
и позволяет отмечать требуемый файл нажатием символа 'y',
клавиши <Enter> или первой клавиши мышки.
Второе нажатие отменяет
выбранный файл. Движение совершается с помощью мышки или
клавишей-стрелок. Выход из этого режима производится нажатием
клавишей 'q', 'Esc' или третьей клавиши-мышки.
Режим выбора из списка реализован, начиная с версии fgr 2.1.
Вывод данных в F-файл из программы fgr можно осуществить
практически с любого уровня меню. Но вывод всей записи, а не
только текущего интервала, можно сделать войдя в пункт 'Outp'
главного меню. При этом программа высвечивает новое меню:
где соответствующие пункты дают:
Выдача данных в программе fgr (например, запись результата
вычисления фона или вырезание окна из F-файла и запись его
в отдельный F-файл) производится по умолчанию в том же
формате записи (плавающий, целый и т.п.), в котором
записаны и исходные данные F-файла. Изменить формат
вывода можно, присвоив переменной среды BITPIX значение
FLOAT (плавающий формат), LONG (4-байтовый целый),
SHORT (2-байтовый целый) или BYTE (1-байтовый целый).
Например, если пользователь находится в оболочке csh
(C-shell) и хочет сделать по умолчанию вывод данных
F-файла в плавающем формате, необходимо перед запуском
программы fgr выполнить следующую команду:
setenv BITPIX FLOAT
Для оболочки sh необходимо выполнить следующие
команды:
BITPIX=FLOAT; export BITPIX
Старая система регистрации (Витковский и др., 1989) и архивизации
(Кононов, Евангели, 1991), работающие в системах NTS и RT-11,
записывают и хранят данные в R-формате (Витковский, 1990).
Для того, чтобы осуществлять обработку этих данных на новых
компьютерах О.П.Лихваном была разработана программа movrf перекодировки
из R-формата в F-формат (см. описание movrf(1)).
Командная строка выглядит следующим образом:
FITS-файлы можно перекодировать в F-формат с помощью фильтра
fitstof. Заметим, что программа fgr работает с одномерными
данными.
Командная строка выглядит следующим образом:
Если нам требуется перекодировать список, то можно
создать командный файл, например:
LIST="f1 f2 ... fn"
Здесь переменная LIST содержит список FITS-файлов, и после
перекодировки соответствующие F-файлы
будут иметь расширение '.ff'.
Ключевые слова HISTORY и COMMENT после перекодировки не
сохраняются.
RFLEX-формат (Верходанов и др., 1994) является детищем
FLEX-формата (Кононов, Липовецкий, 1994) и является
FITS-подобным (Уэллс и др., 1981), т.е. как
и F-формат содержит ключевые слова, их значения, а также
двоичные данные.
В настоящее время он принят как формат, описывающий
многоканальные данные в новой системе
регистрации на РАТАН-600 . Перекодировка
данных осуществляется с помощью программы fl2f следующей
командной строкой:
F-файлы можно перекодировать в FITS-формат с помощью фильтра
ftofits.
Командная строка выглядит следующим образом:
F-файлы можно перекодировать в RFLEX-формат с помощью программы
fl2f.
Командная строка выглядит следующим образом:
Система обработки данных FADPS позволяет вводить данные,
записанные в ASCII кодах. Для этого используется программа
fpatt (см. описание fpatt(1)).
При этом файл с ASCII данными может иметь F-шапочку,
а может и не иметь.
Программа fpatt может работать как в диалоговом,
так и в командном режимах.
file of pattern (7)
Если наберем символ '7', то мы пойдем по пути ввода
ASCII данных без F-шапочки. Тогда программа кроме
имени файла с этими ASCII данными, также спросит шаг
между точками. Длину файла (количество пикселов) она определяет
сама.
Во втором случае, если мы наберем 'F', программа
спросит только имя файла с данными. Для ввода в этом случае
можно использовать так же ASCII файл, полученный с помощью
программы fcut и потом, например, отредактированный.
Величины для шапочки в первом случае будут установлены
по умолчанию CRVAL1=0, CTYPE1=TIME, BUNIT=K.
Все эти величины можно
установить и в командной строке:
Можно привести такой пример:
Для пользователя очень важным моментом является создание
твердых копий рисунков, которые он видит на экране.
Поэтому был разработан набор программ и операций, позволяющий
выводить, редактировать и подготавливать картинки
к печати. Из системы обработки данных стандартный графический
вывод производится в двоичном PLOT-формате (Верходанов, 1992).
Этот формат можно перевести в ASCII коды и редактировать
стандартными редакторами текстов, просматривая получающиеся
картинки программой graphic.
Подробнее см. описание graphic(1).
PLOT-формат можно перекодировать уже практически во все, что
угодно, используя команду plgr из FADPS и
системную утилиту gs для работы с языком PostScript.
Подробнее см. ниже.
Кроме возможности редактирования PLOT-файлов, есть еще способ
вывода текста прямо на экране fgr, с помощью ключа -text,
о чем говорится ниже в параграфе о ключах fgr.
Существует несколько возможностей вывода графиков в PLOT-файл
из программы fgr.
fgr -P file1 file2 ...
аналогично для fgfew:
fgfew -P file1 file2 ...
В первом случае картинка дописывается в файл fgr.pl,
а во втором - в файл fgfew.pl .
graphic fgr.pl
Данные можно перекодировать с помощью этой же программы
в ASCII коды:
graphic -f fgr.pl > f.cpl
Здесь ключ '-f' является признаком перекодировки, выходной
файл f.cpl содержит ASCII PLOT-данные, разделенные пробелами
и переводами строки. Посмотреть такой формат можно с помощью
команды:
graphic -c f.cpl
Здесь ключ '-c' указывает на то, что файл записан в
ASCII кодах. Координатная сетка изображения в PLOT-файлах
составляет по максимуму 32767 по обеим осям (Верходанов и др.,
1995), что делает независимым изображение от размера окна.
Саму картинку кроме редактирования можно изменять с помощью
ключей программы graphic, например:
Для качественной печати в настоящее время используются лазерные
принтеры. Наиболее "умные" из них понимают язык PostScript.
C другой стороны существует множество фильтров, переводящих
файлы на этом языке в другие графические форматы. Поэтому
система обработки не могла игнорировать возможности вывода
картинок на этом языке. Для переформатирования файлов с картинками
из PLOT-формата на язык PostScript используется программа
plgr:
plgr fgr.pl > fgr.ps
Здесь входной файл fgr.pl содержит двоичный PLOT-формат,
файл fgr.ps содержит команды языка PostScript. Масштабные
множители для данных файла fgr.ps выбраны таким образом,
чтобы координатная сетка была также 32767 x 32767.
Команда plgr имеет практически те же ключи,
что и программа graphic, например:
plgr -c f.cpl -l 1.3 -w 2 > fgr.ps
Эта строка означает, что картинка из файла f.cpl с символьными кодами
(ключ '-c') по длине (ключ '-l') будет уменьшена в 1.3 раза,
по высоте (ключ '-w') в 2 раза (ср. с предыдущим пунктом).
Подробнее см. описание plgr(1).
Для вывода картинок на графопостроитель типа Hewlett-Packard
также используется программа plgr. Только при этом нужно
использовать еще ключ -d:
plgr fgr.pl -d hp > /dev/gp0
Здесь ключ '-d' показывает, что устройством вывода будет
графопостроитель (hp) и выдача будет производиться в соответствующих
кодах. /dev/gp0 есть имя драйвера графопостроителя.
В системе ОС XENIX при использовании графического интерфейса
SCO CGI смена одного графического драйвера на другой происходила
с помощью переприсвоения значения переменной DISPLAY:
пример для оболочки csh:
setenv DISPLAY epson100
После этого запускается графическая программа и соответствующие
коды выдаются в файл стандартного вывода:
fgr file1 file2 ... > fgr.epson
В системе ОС Linux для выдачи на epson-принтер
необходимо перекодировать данные файла с PostScript-инструкциями
в epson-коды. Для этого используется стандартная утилита
системы ОС Linux gs (GhostScript) интерпретации PostScript-файлов.
Командная строка будет выглядеть следующим образом:
gs -sDEVICE=epson -sOutputFile=fgr.epson fgr.ps
Здесь ключ '-sDEVICE=' задает формат выдаваемых кодов,
ключ '-sOutputFile=' задает имя выходного файла.
После перекодировки распечатать картинку на принтере
можно с помощью следующей командной строки:
cat fgr.epson > /dev/lp
Остальные возможности также предоставляются утилитой gs
(подробнее см. описание gs(1) ОС Linux).
Например, перекодировка в gif-формат:
gs -sDEVICE=gif -sOutputFile=fgr.gif fgr.ps
Перекодировка в формат laserjet3 для лазерных принтеров:
gs -sDEVICE=ljet3 -sOutputFile=fgr.lj fgr.ps
Отдельные функции программы fgr могут управляться внешими
переменными BEAMFIT, BITPIX, FGRLOG, FGRRC.
Переменная BEAMFIT, имеющая своим значением строку
" KEEP", позволяет сохранять промежуточные F-файлы с диаграммой
направленности (подробнее см. выше главу "Аппроксимация
набором диаграмм").
Переменная BITPIX позволяет изменять формат вывода данных,
о чем подробно рассказывается выше в главе "Ввод и вывод данных,
записанных в F-формате".
Переменная FGRLOG позволяет изменять формат записи таблицы,
содержащей параметры гауссиан после вписывания в кривые прохождения
источников (подробнее см. выше главу "Аппроксимация набором гауссиан").
Переменная FGRRC позволяет пользователю использовать
свои файлы со стартовыми установками для программы fgr,
о чем см. главу
"О некоторых ключах программы fgr и настроечных файлах".
Всю справочную информацию по системе обработки можно посмотреть
в (Верходанов и др., 1992), либо в режиме ON-LINE на компьютере
где установлена система обработки FADPS вызовом описания требуемой
программа с помощью утилиты ОС UNIX man.
Например, полное подробное описание команды fgr
вызывается после ввода следующей строки:
При описании команды fgr уже приводились некоторые ключи,
задаваемые в командной строке. Ниже они сведены в список,
а также к ним добавлены еще некоторые важные ключи.
-С - следующий за этим ключом параметр 'cut1,cut2'
представляет из себя уровни обрезания значений
данных, а именно верхнюю и нижнюю границу для
вычисления масштаба. Если первый параметр
отсутствует (например, '-C ,2.75K}', то в качестве
нижней границы будет использоваться минимальное
число записи.
Величина вводимых значений cut1 и cut2 зависит
от единиц значений функции, определяемых ключевым
словом BUNIT. Если BUNIT=K (Кельвины) или
BUNIT=JY (Янские), то соответствующие величины
будут вводиться в мК или в мЯн, т.е. вводимые
данные с фактором 0.001 отличаются от данных,
содержащихся в файле. Для остальных значений
BUNIT вводимые параметры 'cut1,cut2' сохраняют
масштаб реальных данных. Однако существует
возможность ввода данных в Кельвинах или Янских;
при этом надо (перед) после параметра поставить
символы 'K' или 'J', например,
'-C -2k,k4'.
Здесь масштаб выводимых записей будет от 2
Кельвинов до 4 Кельвинов.
См. также ключ '-Cs'.
-Cs - то же самое, что и ключ '-C'. Только позволяет
устанавливать масштаб, превышающий масштаб
исходных данных. Ключ удобен для установки
одинаковых масштабов для нескольких картинок.
-font - следующий за этим ключом параметр - имя
фонта X Window, который будет загружен вместо
текущего.
-g - наложить сетку на график. Противоположные оси
(левая - правая, верхняя - нижняя) соединяются
линиями по большим и средним делениям.
-geometry - следующий за этим ключом параметр
строка в формате: AxB+C+D,
определяющая геометрию
окна в X-window.
-G - при наличии этого ключа программа fgr при работе
в неинтерактивном режиме выводит на экран график
в виде "ступенек".
-H - посчитать полуширину источника в единицах оси
абсцисс и выдать ее на картинку.
-l - подключение локатора в первом режиме работы fgr.
-log - следующий за этим ключом параметр - имя файла
протокола, в который будут заноситься вычисляемые
параметры. По умолчанию fgr.log.
-mono - при наличии этого ключа программа работает
в моноцветовом режиме.
-p - при наличии этого ключа программа работает в
режиме 'prad' - первичной обработки записей.
-pause - следующий за этим ключом параметр определяет
время в секундах, в течении которого программа
будет показывать картинку, после чего она
завершит свою работу (без нажатия клавиши
возврата каретки). Этот ключ полезен при работе
с командными файлами. Ключ используется только
в первом режиме работы программы.
-P - при наличии этого ключа программа сбрасывает
картинку в графический файл fgr.pl,
который можно
разрисовать программой graphic .
+q - следующий за ним параметр hh:mm:ss.ss (часы,
минуты,секунды) обозначает время от начала записи
(точнее, параметр определяемый ключевым словом
CTYPE1 в F-формате), с которого будет происходить
чтение данных из файла ввода, т.е. относительный
отсчет (от начала записи), до которого используются
данные при выводе и обработке.
Формат вводимого параметра может быть следующий:
если вводится число (без символов ':'), то
программа рассматривает его как секунды (или
другие единицы по оси абсцисс). Если это число
начинается или оканчивается символами 'h' или
'd', то программа воспринимает его как часы
или градусы. Если это число (следующий после
ключа +t параметр) начинается или оканчивается
символами 'm' или ''', то программа
воспринимает его как минуты. Если число начинается
с символа 'p', то программа воспринимает
его как пикселы.
-q - следующий за ним параметр hh:mm:ss.ss (часы,
минуты,секунды) обозначает время от начала записи
(точнее, параметр определяемый ключевым словом
CTYPE1 в F-формате), до которого будут
считываться данных из файла ввода, т.е. относительный
отсчет (от начала записи), до которого используются
данные при выводе и обработке.
Вместо последовательности hh:mm:ss.ss число
может быть записано по формату, описанному для
ключа '+q'.
-s - при наличии этого ключа программа позволяет
просматривать записи по одной из списка, т.е.
запускает режим поочередного просмотра данных.
-sleepQ - при наличии этого ключа программа перед
выводом очередной записи на экран делает задержку
на Q секунд.
(Значение Q записывается после ключа
-sleep (или -sl сразу за ключом без пробела). Если
число Q отсутствует (т.е. задан просто ключ
'-sleep' или 'sl'),
тогда вывод очередной записи
производится после нажатия клавиши возврата
каретки.
-sundata (или -sun) - при наличии этого ключа программа
будет работать с данными, записанными в
среде Sun OS и имеющих порядок байтов процессора Sparc.
+t - следующий за ним параметр hh:mm:ss.ss (часы,
минуты,секунды) обозначает время (точнее, параметр
определяемый ключевым словом CTYPE1 в F-формате),
с которого будет происходить чтение данных из файла
ввода, т.е. абсолютный отсчет, с которого используются
данные при выводе и обработке, от 0-пункта шкалы.
Формат такой же как и для ключа '-q'.
-t - следующий за ним параметр hh:mm:ss.ss (часы,
минуты,секунды) обозначает время (точнее, параметр
определяемый ключевым словом CTYPE1 в F-формате),
до которого, будет происходить чтение данных из файла
ввода, т.е. абсолютный отсчет, до которого используются
данные при выводе и обработке, от 0-пункта шкалы.
Вместо последовательности hh:mm:ss.ss число
может быть записано по формату, описанному для
ключа '-q'.
-text - следующий за этим ключом параметр "x,y,text"
позволяет выводить текст на экран программы fgr.
В этом параметре вместо 'x' и 'y'
задаются координаты
соответственно по оси абсцисс и ординат в системе
единиц программы fgr: от 0 до 32767 с началом
координат в нижнем левом углу. Вместо переменной
'text' записывается строка, которая будет выведена
в позицию с координатами (x,y). Например,
использование
ключа '-text 16384,16384,"Hello, World" '
позволит
вывести строку "Hello, World" в середине экрана.
-tmp - следующий за этим ключом параметр - имя каталога,
в котором будут создаваться временные файлы. По
умолчанию используется каталог '/tmp'.
-v - при наличии этого ключа временная ось выводится в
обратном направлении: возрастание шкалы справа
налево.
Полное описание этих и остальных ключей см. в fgr(1).
Выбор цветов и курсора для программы fgr осуществляется
с помощью загрузочного файла .fgrrc, если пользователь этого желает.
Cервис предоставляется библиотекой XPLOT (Верходанов, 1993).
Установка производится вообще для пользователя, если файл
находится в домашнем каталоге, или только для текущего каталога
(не домашнего), когда файл находится в нем.
Имя файла со стартовыми установками для программы fgr
может быть переустановлено
с помощью переменной окружения FGRRC,
значением которой и должно быть имя файла с установками.
Все тексты программ, разработанных автором, являются
открытыми и предоставляются бесплатно по запросу желающих.
Верходанов О.В., Ерухимов Б.Л., Желенкова О.П., Лихван О.П.,
Моносов М.Л., Черненков В.Н., Шергин В.С.: 1991,
Отчет САО АН СССР No 200, С.1-33.
Выбор режимов просмотра одной записи
new left border ?
Формат ввода левой границы такой же,
как и формат ввода окна просмотра.
Если введенная левая граница меньше
реальной левой границы записи или
больше правой границы записи, то при выходе из этого пункта
устанавливается реальная левая граница записи.
При выходе из пунктов 'Win' и
'Bound' пользователь автоматически
попадает в пункт 'Lst' для
продолжения просмотра текущей записи.
Выход из пункта 'Lst' осуществляется вводом символа 'q',
'Escape' или нажатие третьей клавиши мышки.
В каждом пункте внизу выводится подсказка.
Для запоминания установленных границ необходимо либо ввести
символ ' q', либо нажать третью клавишу мышки MB3.
Для выхода из данного пункта без запоминания новых границ
надо ввести символ ' Escape'.
При установке новых границ на экране вывечивается новая
картинка, а пользователь оказывается в пункте 'Lst' в
режиме 'Listing', выход из которого производится нажатием
кнопки MB3 или вводом символа 'q'.
Работа с курсором
ravr file > file.qq
В файле 'file.qq' в шапочке появятся новые ключевые слова
BSIGMA1 и BSIGMAS. Первое своим значением имеет оценку AMD
дисперсии, второе - стандартную оценку дисперсии.
Удаление фона
bgd -w 30 [-i 4] [-n 0.01] -b < file > file.B
Здесь файл 'file' - с исходными данными,
файл 'file.B' - с рассчитанной
кривой фона.
В данном примере с помощью ключа '-w' вводится окно 30 сек,
с помощью
ключа '-i' - количество итераций - 4, с помощью ключа '-n' -
уровень шума в единицах BUNIT, если BUNIT=K, то уровень шума
в данном примере - 10мК.
Ключ '-b' показывает, что в качестве результата
выводить вычисленный фон, а не разность по умолчанию. В данном
примере в квадратные скобки взяты параметры, которые не являются
обязательными при запуске команды (на самом деле, их быть
не должно). Подробное описание команды bgd см.
в работе (Верходанов и др., 1992), а также в описании bgd(1).
При работе в программе fgr для вычисления такого фона нужно
войти в первый пункт меню '1_bgd', после чего программа задаст
вопрос:
window for smoothing (t.sec) ?
Окно вычисления фона задается в единицах оси абсцисс (например,
секундах времени) или пикселах записи. В последнем случае перед
или после набираемого числа должен быть записан 'p'. По умолчанию
программа делает 4 итерации и использует значение AMD оценки для
дисперсии как уровень шума. Программа bgd может проводить фон
по нулевому уровню, верхнему и нижнему. В последних двух случаях
имеются ввиду возможности проведения с огибанием (сглаживанием)
верхних пиков и нижних пиков. По умолчанию фон проводится по нулевому
уровню. При вводе окна можно задавать также уровни проведения фона.
Для этого необходимо в конце строки ввода поставить символ
'l' в случае вычисления фона по нижнему уровню или символ
'h' в случае вычисления фона по верхнему уровню.
Если после ввода окна в конце вводимой цифровой
последовательности пользователь набрал символ 'i',
то программа задает дополнительный вопрос:
number of iterations [bgd:4,bgdn:5] ?
Здесь в квадратных скобках указывается число итераций по умолчанию
для программы bgd и для программы bgdn,
которая будет описана ниже.
Количество итераций, уровень шума и уровень проведения фона
могут быть также установлены в пункте 'Pars', где имеется
меню следующего уровня, и для каждого параметра существует свой
пункт.
window for smoothing (t.sec) ?
ничего не ответить, а просто нажать <Enter> или
первую клавишу мышки,
программа никаких действий производить не будет, а выйдет
в текущее меню.
Вычисленная кривая фона выводится на график другим цветом,
причем если подряд выводить несколько кривых, подбирая
удовлетворительную, все они будут выводиться разными цветами.
Чтобы вычесть рассчитанный фон, необходимо войти в пункт
'Sbtr' текущего меню.
power of polynom [%d] ?
где вместо последовательности ' %d' будет стоять
степень полинома по умолчанию. Для ответа на вопрос требуется
либо ввести желаемую степень полинома, либо оставить степень
по умолчанию, введя единственный код <Enter>.
bgd -w 30 [-i 5] -b < file > file.B
Здесь файл 'file' - с исходными данными, файл 'file.B' -
с рассчитанной кривой фона.
В данном примере с помощью ключа '-w' вводится окно 30 сек, с помощью
ключа '-i' - количество итераций - 5.
Ключ '-b' показывает, что в качестве результата
выводить вычисленный фон, а не разность по умолчанию.
Квадратные скобки показывают параметры, которые не являются
обязательными при запуске команды.
Подробное описание команды bgdn см. в работе (Верходанов
и др., 1992), а также в описании bgdn(1).
window for smoothing (t.sec) ?
Окно вычисления фона задается в единицах оси абсцисс (например,
секундах времени) или пикселах записи. В последнем случае перед
или после набираемого числа должен быть записан 'p'. По умолчанию
программа делает 5 итераций.
number of iterations [bgd:4,bgdn:5] ?
format:[Integer[{adlp}]],[{DLP}] (d,D-polynom, l,L-line, p,P-parabola)
означающая
формат ввода: целое число и возможно один из символов
'a','d','l','p' вслед за числом без пробела или один из
символов 'D','L','P'. При этом символ 'a' означает простое
осреднение на краях записи, символы 'd' и 'D' - признаки
полинома, символы 'l' и 'L' - признаки линии, а
символы 'p' и 'P' - признаки параболы.
number of bound points [5] ?
По умолчанию с обоих концов используется по 5 точек, по которым
вычисляется медиана, и после этого проводится линейный тренд.
degree of polynom [3] ?
Тренд вычисляется при наличии в системе программы
trend. См. также описание trend(1) .
Оценка параметров источников
Курсор подводится к точке начала "подложки" источника. После этого
набирается символ 'r'. Потом курсор подводится к точке конца
"подложки" объекта, и набирается символ 'I'. В левой верхней
части окна высвечивается искомая величина.
gauss -n 50 +g file.gaus +P < file > file.par
Здесь ключ -n задает - задает нижний уровень обнаружения
источника в единицах измерения значений данных, содержащихся
в файле 'file'. В случае, когда
единицы измерения Кельвины или Янские, нижний уровень задается
в мК или мЯн. Так для данных первого облучателя РАТАН-600, когда
BUNIT=K, параметры '-n 50'
задают минимальную амплитуду искомых
объектов на уровне 50 мК. С помощью ключа '+g' задается
имя файла (в данном случае, file.gaus), в который будет
записана аппроксимационная кривая. Ключ '+P' показывает,
что в стандартный вывод будет выдана таблица параметров
вписанных гауссиан. Стандартный вывод в данном
примере перенаправляется
в файл file.par. Подробнее описание программы gauss можно
посмотреть в справочном руководстве gauss(1).
При работе в графическом режиме для аппроксимации
кривой набором гауссиан нужно войти в пункт 'Gauss' меню
второго уровня, после чего программа задает вопрос:
если по оси ординат отложены градусы Кельвина
noise level (mK) ?
если по оси ординат отложены другие единицы, то
noise level (...[s,n,t]) ?
где вместо ... подставятся соответствующие единицы.
Фактически, уровень шума здесь означает наименьшую
амплитуду, ниже которой аппроксимация набором гауссиан
происходить не будет. Если при вводе уровня шума к числу
дописать символ 's', то программа будет вписывать гауссианы,
разбивая запись на отрезки по 240 сек с пересечением по 30
сек (аналогично ключу -s программы gauss). Если при вводе
уровня шума к числу дописать символ 'n', то перед запуском
подпрограммы будет производится нормировка записи на
максимальное значение, что бывает удобно при очень больших
числах (аналогично ключу -N программы gauss).
После вычисления гауссиан программа на текущее изображение
накладывает картинку другого цвета с результатами аппроксимации, после
чего задает вопрос:
output gaussian curve ( y/n,N [n] ) ?
При утвердительном ответе программа запрашивает имя файла
вывода, предлагая по умолчанию fgr.data. При выводе
формируется F-файл с результатами Гаусс-анализа. Параметры
рассчитанных гауссиан записывается в текстовый файл fgr.log,
при этом, если файл уже существует, запись производится в
конец файла. Запись параметров гауссиан в файл fgr.log
можно отменить, если в качестве ответа на предыдущий вопрос
ввести символ 'N'. При записи в файл формируется стандартная
таблица параметров гауссиан с шапочкой: положение,
амплитуда, полуширина, интеграл. В шапочке кроме заголовков
полей присутствуют также имя объекта, длина волны и дата
наблюдения. Если при ответе на вопрос:
noise level (...[s,n,t]) ?
после ввода уровня был набран символ ' t', то программа
формирует сортированную таблицу параметров вписанных
гауссиан в следующем порядке: положение, амплитуда,
полуширина, интеграл под кривой, дата наблюдения.
При чем в случае "beam switching" для отрицательных
амплитуд значение положения будет отрицательным, а
амплитуда положительной. Это сделано для разделения
результатов при сортировке. Установку вывода в таком
табличном виде можно задать также и с помощью
переменной среды FGRLOG,. Для оболочки csh это
будет выглядеть так:
name of F-file with beam pattern (default) ?
Если пользователь не вводит имени файла, то программа
ищет в текущем каталоге файл с диаграммой, созданный
предыдущим вызовом программы beamap с требуемыми для
данного случая характеристиками. Если такого файла
нет, то запускается программа bp1 для расчета
одномерной диаграммы
направленности РАТАН-600. При этом происходит проверка на
наличие в текущем каталоге файла с константами РАТАН-600
ratan.const для расчета диаграммы направленности.
При его отсутствии запускается программа rat, которая
создает его по умолчанию.
если по оси ординат отложены градусы Кельвина
noise level (mK) ?
если по оси ординат отложены другие единицы, то
noise level (...) ?
где вместо ... подставятся соответствующие единицы.
Фактически, уровень шума здесь означает наименьшую
амплитуду, ниже которой аппроксимация набором диаграмм
происходить не будет (ср. описание аппроксимацией набором
гауссиан). Если после задания этого вопроса
сразу набрать <Enter>, то вычислений производиться не
будет, и пользователь сразу попадет в исходное меню.
output output beam fitting curve ( y/n,N [n] ) ?
При утвердительном ответе программа запрашивает имя файла
вывода, предлагая по умолчанию fgr.data. При выводе
формируется F-файл с результатами вписывания. Параметры
вписанных диаграмм записывается в текстовый файл fgr.log,
при этом, если файл уже существует, запись производится в
конец файла. Запись параметров диаграмм в файл fgr.log
можно отменить, если в качестве ответа на предыдущий вопрос
ввести символ 'N'.
four< file > file.F
Файл file.F содержит данные, являющиеся пространственно-частотной
характеристикой данных из файла file. Программа использует
алгоритм быстрого преобразования Фурье с умножением
на окно Блэкмана-Харриса и добавлением нулевых отсчетов до количества,
кратного степени двух. Подробнее см. описание four(1).
Скалярные и векторные операции
fcalc "file*#N"> file.n - умножение данных файла
на число N с записью в файл file.n
fcalc "file%#N" > file.n - деление
fcalc "file+#N" > file.n - сложение
fcalc "file-#N" > file.n - вычитание
fcalc "file^#N" > file.n - возведение в степень
Для работы в графическом режиме требуются войти в пункт меню 'Scalar'
по следующему пути:
fcalc "file1+file2+file3" > file.n - сложение данных файлов
file1, file2 и file3 с записью результата в файл file.n.
fcalc "file1-file2" > file.n - вычитание,
fcalc "file1*fil2" > file.n - умножение
и т.п.
Для работы в графическом режиме требуются войти в пункт меню 'Vector'
по следующему пути:
aver -n f.r f1 f2 ... fn
В этом случае программа aver работает с программой В.С.Шергина
fcalc. Ключ '-n' показывает, что следующий параметр
командной строки.
aver -n f.r -r f1 f2 ... fn
В этом случае программа aver работает с программой Б.Л.Ерухимова
ravr. Ключ '-r' включает робастное осреднение.
aver -n f.r -а -b f1 f2 ... fn
Команда работает с программой fcalc. Ключ '-a' показывает,
что требуется простое осреднение; ключ '-b' отключает режим
вычитания фона, установленный по умолчанию.
name of file (name,^O) ?
Можно ввести либо имя, либо изменить режим ввода файлов. При
вводе кода ^O ( cntrl-O) и последующего нажатия
<Enter> программа
fgr включает режим визуализации
вводимого файла и повторяет
вопрос (см. следующий абзац).
(you have ... files) next one ?
(name, ^G,^L,^N,^O)
Вместо строки '...' будет выведено текущее количество введенных имен
файлов, включая последнее. О командах
^G,^L,^N,^O см. ниже.
This file doesn't exist ( этот файл не существует) .
Для окончания ввода имен файлов на запрос : "name of file ?"
следует нажать клавишу возврата каретки.
При осреднении ( пункты 'Aver' и 'R.aver' ) программа
может либо вычитать, либо не вычитать фон в зависимости от
установки ключа в пункте 'Key'.
keys:-1-av:bgd_off,rav:bgd_on;0-bgd subtr.off;1-bgd subtr.on;current=..
key (current) ?
что означает :
Далее программа запрашивает новое значение ключа, предлагая
по умолчанию текущее.
fconvl -b file.bp < file > file.cv
Аппаратная функция из файла file.bp вводится с помощью
ключа '-b'. Результат выводится в файл file.cv. Подробнее
см. описание fconvl(1) .
name of file with pattern?
После ввода имени файла с аппаратной функцией программа
производит свертку и выводит результат в окно.
name of file ?
После ввода имени файла программа вычисляет кросс-корреляцию
и выводит картинку с результатом, затирая текущее изображение.
filename ? (fgr.data) .
После чего высветится следующее меню:
fcalc 'file{sin}' > file.sin
Запуск внешних фильтров
name of filter ?
Имя программы можно набирать со всеми ключами.
output result (y/n [y]) ?
При утвердительном ответе программа запрашивает имя файла
вывода, предлагая по умолчанию fgr.data :
filename ? (fgr.data).
После ввода имени файла программа создает F-файл с таким
именем. Во время работы фильтра при отсутствии программы-фильтра
в системе, при ошибке во время вычисления или в
случае, когда пользователем был послан сигнал прерывания
с клавиатуры терминала, программа-фильтр не запускается
или прерывает свою работу, выдавая при этом на экран
сообщение:
I can't execute this command
gist < file > file.gist
Здесь в F-файле file содержатся исходные данные, а
F-файле file.gist - данные, содержащие распределение отсчетов.
Более подробное описание, а также описание всех ключей программы
gist см. в gist(1).
fgr -G file.gist
allan - расчет трехточечной дисперсии шумов и полусумм на записи,
beamap - аппроксимация данных F-файлов набором диаграмм,
bgd - вычисление фона на базе свертки и скользящего среднего,
bgdn - вычисление фона на базе функции Б.Л.Ерухимова,
bsw - вычитание файла из файла со сдвигом
(для beam switching ),
cmprs - робастное сжатие данных F-файлов,
deriv - вычисление производной,
fconvl - расчет одномерной свертки,
fcut - распечатка и обрезание F-файлов с одномерными данными,
four - расчет энергетического спектра Фурье,
fshift - сдвиг данных F-файла c интерполяцией,
fsim - симметрирование данных F-файлов,
fspline - проведение сплайнов по заданным узлам,
gist - вычисление гистограммы отсчетов,
intrpl - интерполяция данных F-файлов методом Ньютона,
smooth - сглаживание данных по 5 точкам методом Лагранжа,
trend - вычисление и вычитание линейного или полиномиального тренда.
Ввод и вывод данных
filename ?
После ввода имени программа загружает данные соответствующего
файла в память и перерисовывает картинку.
Whole? - вывод всего файла,
Cur_int - вывод текущего окна в отдельный файл,
Return - возврат в исходное меню.
Если требуется вывод всего файла, то задается вопрос:
filename ? (....) ,
где в скобках по умолчанию - имя текущего файла.
Если нужен вывод только данного интервала, то в скобках
имя файла по умолчанию
filename ? (fgr.data)
movrf r1 r2 ... rN cat
Здесь команда movrf совершает перекодировку R-файлов
r1, r2, ...,
rn в F-формат и записывает их под теми же именами в каталог
с именем cat.
fitstof < file.fits > file.ff
где file.fits - входной FITS-файл, а file.ff -
выходной F-файл.
for i in $LIST
do
fitstof < $i > $i.ff
done
fl2f file
Здесь файл file, содержит данные, записанные в RFLEX-формате,
после выполнения этой программы в текущем каталоге
появятся файлы с именами типа file.N,
где N - это номер канала.
ftofits < file.ff > file.fits
где file.ff - входной F-файл, а file.fits -
выходной FITS-файл.
fl2f file.list [-o outputfile]
где file.list - это файл, в котором содержатся имена F-файлов
для объединения в RFLEX. Имя выходного RFLEX-файла образуется
автоматически по правилам описанным в (Верходанов и др., 1994).
Однако его можно задать с помощью ключа '-o'.
Подробнее см. описание fl2f(1).
При работе в диалоговом режиме набирается следующая
строка:
fpatt > file.ff
После запуска программа высветит меню, два пункта из
которого такие:
ASCII file with F-head (F)
fpatt -7 -f qq -CRVAL1 2.3 -CTYPE1 ANG -CDELT1 0.7 -BUNIT JY > file.ff
Здесь ключ '-7' показывает, что используется пункт 7 меню,
ключ '-f' показывает, что следующий за ним параметр 'qq' - имя
файла с ASCII данными,
величина CRVAL1 в F-шапочке будет равна 2.3, CTYPE1=ANG,
CDELT1=0.7, BUNIT=JY. Выходной F-файл будет иметь имя
file.ff.
fpatt -F -f qq > file.ff
Здесь предполагается, что используется путь 'F' меню,
а шапочка находится как и данные в файле qq.
Программа fgr выдает графические данные в двоичном
PLOT-формате. Просмотреть их можно с помощью программы
graphic, набрав следующую команду в оболочке X-window:
graphic -c f.cpl -l 1.3 -w 2
Эта строка означает, что картинка по длине (ключ '-l') будет
уменьшена в 1.3 раза, по высоте (ключ '-w') в 2 раза. Подробнее
см. описание graphic(1).
О внешних переменных
О некоторых ключах программы fgr
и настроечных файлах
man fgr
или
man 1 fgr,
где единица обозначает раздел справочного руководства.
О некоторых ключах программы fgr
В загрузочном файле
используются определители групп параметров и самих
параметров. Все определители разделяются либо переводом
строки либо символом ';' (можно также ' '). Все, что
следует за символом '#', рассматривается как комментарий.
Ниже приводится пример файла .fgrrc:
# COLOR SETTING
color;
Black*0; White*1; Red*2; Green*3; Blue*4
Yellow*5; Cyan*6; Magenta*7; Brown*8; Gray*9
Orange*10; Aquamarine*11; Orchid*12; Gold*13;
Violet*14; Pink*15
endcolor
# CURSOR SETTING
cursor
color*0; bcolor*1
# type*60 # cursor: XC_hand2
type*XC_hand2 # cursor: XC_hand2
endcursor
# BORDER SETTING
border; color*1; width*5; endborder
# LOCAL FGR SETTING
local
bl_menu_col1*3 # color of menu item
bl_menu_col2*2 # color of marked symbol in item
bl_menu_col3*1 # color of current box in menu
bl_menu_col4*5 # color of prompt
endlocal
Определители color и endcolor, cursor endcursor
border и endborder, local и endlocal
соответственно
начинают и заканчивают группу определителей.
При определении цвета имени цвета из
таблицы цветов rgb присваивается номер, который
используется программой fgr. В примере приведены цвета по
умолчанию. Имя цвета и присваиваемый номер соединяются
символом '*'; пробелов быть не должно. При выборе курсора
устанавливаются его цвет: color,
цвет фона для него: bcolor,
тип курсора, где задается фонт курсора либо по номеру, либо
по символьному имени. При установке границы можно выбрать
ее цвет и размер в пикселах экрана. В группе local
находятся определители для цветов меню программы fgr,
соответственно по порядку: цвет пункта меню, цвет выделенного
символа меню, цвет текущего бокса меню и цвет высвечиваемой
подсказки.
В заключение автор выражает глубокую признательность
Ю.Н.Парийскому за проявленный интерес к работе, сотрудникам
лабораторий радиоастрономических наблюдений,
радиоастрономии
и антенных исследований Н.Н.Бурсову, А.Г.Губанову,
М.Г.Мингалиеву, Н.С.Соболевой,
С.А.Трушкину, В.Б.Хайкину
за первичную аппробацию, поиск "блох" и ценные рекомендации,
сотрудникам лаборатории информатики Б.Л.Ерухимову, М.Л.Моносову,
В.Н.Черненкову и В.С.Шергину
за ценные обсуждения при реализации целого ряда процедур.
Литература
Верходанов О.В.: 1991, Отчет САО АН СССР No 201, С.1-48.
Верходанов О.В.: 1992. Препринт САО No 75. С. 1-102.
Верходанов О.В., Ерухимов Б.Л., Моносов М.Л., Черненков В.Н.,
Шергин В.С.: 1992, Отчет САО РАН No 205, С.1-177.
Верходанов О.В., Ерухимов Б.Л., Моносов М.Л., Черненков В.Н.,
Шергин В.C.: 1992a, Препринт САО РАН No 87, C.1-38.
Верходанов О.В., Витковский Вл.В., Ерухимов Б.Л., Желенкова О.П.,
Лихван О.П., Моносов М.Л., Черненков В.Н., Шергин В.С.: 1993,
Препринт САО РАН No 89СПб, Санкт-Петерб.филиал, C.18-30.
Верходанов О.В., Ерухимов Б.Л., Моносов М.Л., Черненков В.Н.,
Шергин В.С.: 1993a, Известия САО. (Aстрофиз. иссл.), 36,
C.132-137.
Верходанов О.В.: 1993, Отчет САО РАН No 216, C.1-45.
Верходанов О.В., Черепахин А.П.: 1993, Отчет САО РАН
No 217, C.1-13.
Верходанов О.В., Кононов В.К., Майорова Е.К., Цыбулев П.Г.: 1994,
Отчет САО РАН No 233, С.1.
Верходанов О.В.: 1995, Препринт No 106 САО АН СССР, Нижний Архыз.
C.1.
Верходанов О.В., Черненков М.Н., Шергин В.С.: 1995,
Препринт No 106 САО АН СССР, Нижний Архыз. C.58.
Витковский В.В., Ерухимов Б.Л., Малькова Г.А., Мингалиев М.Г.,
Черненков В.Н.: 1989, Препринт No 28 САО АН СССР, Нижний Архыз.
Витковский В.В.: 1990, Кандидатская диссертация, Автореферат,
п.Нижний Архыз.
Ерухимов Б.Л., Витковский В.В., Черненков В.Н., Шергин В.С.: 1988,
Препринт No 16 САО АН СССР, Нижний Архыз.
Ерухимов Б.Л., Витковский В.В., Шергин В.С.: 1990,
Препринт No 50 САО АН СССР, Нижний Архыз.
Иванов Л.Н.: 1979, Известия САО (Астрофиз. иссл.), 11,
C.213-219.
Кононов В.К., Евангели А.Н: 1991, Сообщения САО АН СССР, 67,
C.87-105.
Кононов В.К., Липовецкий В.А.: 1994, Препринт No 105 САО РАН,
С.16-30.
Shergin V.S., Kniazev A.Yu., Lipovetsky V.A.: 1995.
Nachrichten, 317, No 2, 95.
Wells D.C., Greisen E.W., Harten R.H.: 1981,
Astron. Astrophys. Suppl. Ser., 44, P.363-370.