1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上VLBI數(shù)據(jù)處理軟件OCCAM6.3使用簡介摘要：OCCAM是一種用于VLBI數(shù)據(jù)處理的常用軟件，本文介紹了該軟件的最新版本V6.3的安裝、使用及一些注意事項，以期為使用OCCAM軟件的研究人員提供一些參考。關(guān)鍵詞：OCCAM;VLBI；NGS；卡爾曼濾波隨著深空探測計劃的不斷開展，VLBI以其極高的測角精度在深空探測活動中發(fā)揮著越來越大的作用，越來越多的學(xué)者或研究機構(gòu)投入到VLBI的相關(guān)研究中。目前常用的處理VLBI數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)主要有OCCAM、SOLVKCALC、GLOBAK、GLORIA、MODEST、GEOSAT等，其中OC-CAM是比較常用的一種VLBI數(shù)

2、據(jù)處理軟件，它源于Campbell J等人研制的Software for analyzing MKII VLBI data(1979)，后來經(jīng)過大量學(xué)者的不斷改進(jìn)與發(fā)展，OCCAM軟件的功能越來越強大，目前軟件已經(jīng)發(fā)展到6.3版本。鑒于OCCAM在VLBI數(shù)據(jù)處理中的廣泛應(yīng)用和最新版本V6.3操作說明資料之匱乏，本文介紹了該軟件的最新版本V6.3的安裝、使用及一些注意事項，以期為使用OCCAM軟件的研究人員提供一些參考。一軟件安裝OCCAM V6.3軟件可從網(wǎng)站下載，將軟件包解壓后放于用戶自定義的目錄下。由于軟件本身是利用bat文件組織clos命令來調(diào)用可執(zhí)行程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，因此在執(zhí)行命令時

3、需要告訴可執(zhí)行程序的路徑，這就需要將軟件存放的路徑告訴程序，隨著用戶存放軟件的路徑不同需要對bat文件進(jìn)行相應(yīng)的修改。需要修改的bat文件有：(1)軟件包中WORK目錄下的OCCAMBAT文件；(2)軟件包中BAT目錄下的所以bat類型文件。首先利用記事本程序打開WORK目錄下的OCCAM.BAT文件，將文件中顯示的存放OCCAM軟件的路徑改為用戶自定義目錄的路徑。如文件中原來路徑顯示為“C：OCCAM6_2BATOCCAM1BAT”，而用戶自定義的目錄為“E：VLBIOCCAM6_3”，則需要將上面路徑改為E：VLBIOCCAM6_3BATOCCAM1BAT。將文件中的所有路徑都做上述修改。

4、最后打開軟件包中的BAT目錄，將里面的所有bat類型的文件都做上述修改。這樣軟件就可正常運行使用了。二數(shù)據(jù)處理（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備OCCAM使用的是NGS格式的VLBI觀測數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)NGS格式數(shù)據(jù)文件包含的內(nèi)容有：測站坐標(biāo)、射電源赤經(jīng)赤緯、觀測的參考頻率、觀測延遲及延遲率誤差、測站系統(tǒng)溫度、電纜改正、大氣溫度、大氣壓力、電離層改正等參數(shù)，由首單、測站數(shù)據(jù)單、射電源數(shù)據(jù)單、輔助參數(shù)單和觀測數(shù)據(jù)單組成n1。NGS格式的數(shù)據(jù)可從網(wǎng)站下載，如果用戶的數(shù)據(jù)不是NGS格式，則需要轉(zhuǎn)化為NGS格式才能利用OC-CAM處理。另外，利用OCCAM處理VLBI數(shù)據(jù)還需要的一些文件有：(1)目錄文件(CATALOG)，在

5、WORK目錄下有許多。cat格式的文件，包含了在各種坐標(biāo)系統(tǒng)下VLBI測站和射電源的位置，用戶可按照自己的需要選擇。(2)歷表文件( EPHEMERIS TABLE)，每次數(shù)據(jù)處理都需要建立一個名為EPHEMDAT的文件，它包含EOP與太陽、地球及月球的歷表數(shù)據(jù)。OCCAM軟件可自動生成EPHEMDAT文件，但用戶必須提供當(dāng)年完整的星歷數(shù)據(jù)目錄與EOP文件。文件名必須為EPHEMye與EOPye，ye代表年份（如01代表2001年）。它們必須存放在OCCAM6.3EPHEM子目錄下。(3)海洋負(fù)荷數(shù)據(jù)文件(OCEAN LOAD-ING DATA)，文件名為LOADINGOCE，該文件提供了每個

6、測站的主潮汐振幅與相位數(shù)據(jù)。(4)天線熱形變數(shù)據(jù)文件( THERMAL DEFORMATON DATA)，文件名為THERMAL.DEF。(5)大氣負(fù)荷數(shù)據(jù)文件(ATMOSPHERIC LOADINGDATA)，包含了各測站上大氣負(fù)載的時間序列改正。文件名為測站名ATM，存放在子目錄OCCAM6.3ATM中。(6)降雪負(fù)載數(shù)據(jù)文件(SNOW LOADING DATA)，土壤水分負(fù)載數(shù)據(jù)文件( SOIL MOISTURE DATA)，非潮汐海洋負(fù)載(NON TIDAL OCEAN LOADING DATA)，分別存儲于子目錄OCCAM6.3SNO、OCCAM6.3SOI以及OCCAM6.3OCE

7、中，但是OCCAM軟件本身并未提供上述三項數(shù)據(jù)，因此如需考慮上述三項改正則要與Johan-nes Boehm聯(lián)系。(7)映射函數(shù)參數(shù)文件(MAPPING FUNC-TION PARAMETERS)，OCCAM中可用的映射函數(shù)模型有VM1和IMF，在OCCAM6.3目錄中已經(jīng)存在：VMl_ALL、VM1、IMF_ALL和IMF四個子目錄，使用時從站點復(fù)制所有文件至VMl_ALL中，從站點復(fù)制所有丈件至IMF_ALL中。(8)控制文件(CONTROL FILES)，如KVLBIOPT、KV-LBI_IEOPT、COLLOCATOPT及LSMOPT等，它們是執(zhí)行平差計算所必須的文件。(10)其它文件

8、，如標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件( SDF)和時鐘模型文件。另外，有時還需要公用程序文件。（二）軟件啟動準(zhǔn)備好所需數(shù)據(jù)后，進(jìn)入軟件包中的WORK目錄下，找到并運行OCCAMBAT文件將啟動軟件界面，按提示輸入“1”并按回車鍵，進(jìn)入軟件主界面，如圖1所示。（三）數(shù)據(jù)處理1)按提示輸入數(shù)字“1”進(jìn)入模型計算及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件生成部分，軟件將顯示如圖2所示界面。按圖2所示，可以輸入不同的數(shù)字進(jìn)入不同的選項，輸入數(shù)字“1”將進(jìn)入自動計算，也可以從1.2到1.5分步進(jìn)行選擇計算。下面將演示分步計算過程。(1)輸入數(shù)字“2”進(jìn)入數(shù)據(jù)處理(Data Handling)選項，該選項的作用是讀取NGS格式的VLBI數(shù)據(jù)文件，將其轉(zhuǎn)

9、換成其它選項中使用的OCCAM標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件(SDF)，并讀取星歷和EOP目錄，為本次實驗建立EPHEMDAT文件。軟件首先將依次提示輸入本次實驗名稱、射電源及測站坐標(biāo)目錄文件和觀測文件名，實驗名稱用戶可隨意輸入，要求8個字符；射電源及測站坐標(biāo)目錄文件即上文提到的cat文件，用戶可按需要選擇輸入，如FULL. CAT；觀測文件即NGS格式文件，要求必須放在WORK目錄下。輸入完畢后軟件將顯示NGS文件中的VLBI測站列表并提示是否生成OPT文件，如果需要生成則輸入字母“Y”，此時軟件將提示輸入一個測站名作為參考站，用戶可從軟件顯示的測站列表中選擇一個輸入。此時軟件將生成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件( SDF)，

10、包括：SORTIM、STATIM、BASTIM、BATCH、DICTIO、STACAT和METEO。如果選擇“N”，軟件將自動選擇測站第一個測站為參考站并生成SDF文件。(2)數(shù)據(jù)處理結(jié)束后軟件自動跳入模型計算菜單(圖2)，輸入數(shù)字“3”進(jìn)入歲差與章動選項。該部分主要是有關(guān)歲差章動的一些模型的選擇，用戶可一直按回車鍵作默認(rèn)選擇，也可自行選擇。首先是UT1的短周期變化和潮汐對UT1與極移的影響模型的選擇，程序默認(rèn)兩項都選擇，用戶可根據(jù)需要忽略一項。然后是歲差模型：RAY MODELIERS96與EANES MODEL IERS2000，默認(rèn)選項為EANESMODEL IERS2000。接下來是章

11、動模型：IAU1980與MBH2000，默認(rèn)為IAU1980。然后是兩種UT1短期變化的處理模型的選擇，一種為IERS standards( 1989)提供的提取周期小于35d的短周期項，一種是IERS conventions( 1996)提供的提取5d到18. 6a的短周期和長周期項，默認(rèn)選擇為第一種。接下來是按觀測歷元計算的星歷計算方法，一種為插值，一種為直接解算（需要DE405星表文件），默認(rèn)為第二種。然后是EOP的插值計算方法，第一種為拉格朗日插值，第二種為線性插值，默認(rèn)為線性插值。(3)測站改正與偏導(dǎo)數(shù)選項，在圖2所示界面輸入數(shù)字“4”進(jìn)入該選項。軟件將顯示“BY DEFAULT A

12、LL COR-RECTIONS WILL BE ADDED TO THE DATA BASES. DOYOU WANT TO CHANGE THIS？”，用戶可輸入字母“N”表示考慮所有改正；如輸入“Y”，軟件將顯示：THIS CORRECTIONS ARE APPLIED.AANTENNA DEF.BOCEAN LOAD.CATMOSLOAD.DPOLE TIDEESNOW LOADINGFSOIL MOISTUREG。OCEAN LOADING lSELECT THE CORRECTIONS YOU WANT TO NEG-LECT顯示的七項改正分別為天線熱形變、海洋負(fù)荷、大氣負(fù)荷、極潮、

13、降雪負(fù)載、土壤濕度負(fù)載和非潮汐性海洋負(fù)載引起的改正，用戶可按照需要輸入要忽略的改正。(4)幾何模型選項，在圖2所示界面輸入“5”進(jìn)入該選項。軟件將提示相對論模型的選擇，顯示為：SELECT THE RELATIVISTIC MODEL TO BE APPLIEDA 一IERS - 1992 MODELB - IAU - 1997 MODELEnter your selection(A)/B)默認(rèn)為IERS1992 MODEL，用戶可根據(jù)需要選擇。(1)利用卡爾曼濾波法可進(jìn)行多基線的數(shù)據(jù)分析，以獲得測站位置、EOP以及章動改正數(shù)的最小二乘解，同時，時鐘參數(shù)與大氣項可看作隨機項進(jìn)行處理。該平差程序

14、由文件KVLBIOPT控制，程序的最終結(jié)果存放在文件KV-LBIRES中，并能夠直接打印。從文件KVLBI中可以看到參數(shù)連續(xù)濾波過程中的迭代變化信息。其它的輸出文件還有：SINEXTXT，存儲每個測段的處理結(jié)果；SESSDAT，存放EOP先驗值的改正數(shù)；STA_DECDAT，存放各測站笛卡爾坐標(biāo)的平差值；STA_SPHDAT，存放各測站天球坐標(biāo)的平差值。(2)利用最小二乘配置方法可解得射電源位置、測站坐標(biāo)周日時間序列、周日EOP、與VLBI觀測時延率有關(guān)的周日EOP變化、與VLBI觀測時延率有關(guān)的鐘差補償以及濕延遲和濕延遲梯度和殘差驗后值。計算過程分為兩步，第一步只能解得射電源位置，其余結(jié)果在

15、第二步中計算得到。程序的結(jié)果文件有：STATISTDAT、WEIGHTSDAT、SOURCES. DAT、 STATNAM.SPH、EOP. DAT、NUTA-TIONDAT、EOP_VARDAT以及STAT_NAMEPS，各文件詳細(xì)內(nèi)容見文獻(xiàn)。(3)利用最小二乘方法可解算測站坐標(biāo)、濕天頂延遲、水平梯度、鐘的二次函數(shù)以及EOP參數(shù)。此外還可進(jìn)行自由網(wǎng)平差，但必須利用LAPACK軟件進(jìn)行矩陣求逆。運行LSM必須有三個輔助文件，即lsm_optin（用于為所有測站進(jìn)行快速參數(shù)設(shè)置）、lsmopt(用于為每個測站選擇所有選項)和lsm0opt。輸出的結(jié)果文件有：OUTDAT、indicesdat、Jac_sta. dat、jac_aux. dat、obs. dat、var. dat、n_mnkl. dat、basl及其它txt格式文件，各文件詳細(xì)內(nèi)容