Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...

des Radarstrahls in azimutaler Richtung geschlossen werden, während der Fehler im Zenitwinkel
aus den unterschiedlichen Schwenkwinkeln innerhalb des Scans bestimmt werden kann. Für die Radioquelle
Cassiopeia A konnte somit der Positionierungsfehler des Radarstrahls zu maximal 0,5 ◦
für den Azimut- und Zenitwinkel bestimmt werden. Im nächsten Schritt wurde die Halbwertsbreite
des Radarstrahls verifiziert. Die simulierte Strahlbreite für das Antennenarray in diesem Experiment
beträgt 4,2 ◦ . Mit einer einfachen Ableitung aus der empfangenen Leistung für die einzelnen
Schwenkwinkel gelangt man zu einer Strahlbreite von 5,2 ◦ . Grund für diese Abweichung ist die
fehlende Berücksichtigung der exakten Form des Strahlungsdiagramms.
power /dB
0
−2
−4
−6
−8
−10
Cassiopeia A
GSM O−C
MAARSY 2011/12/01−02
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
sidereal time /h
power /dB
0
−2
−4
−6
−8
−10
Cygnus A
GSM O−C
MAARSY 2011/12/01−02
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
sidereal time /h
Abb. 19.3: Empfangene Rauschleistung für Beobachtungen mit festen Zenitwinkeln für Cassiopeia A und
Cygnus A (grün) und der GSM-Modelldaten (blau).
Daher wurde ein Global Sky Model (GSM, de Oliveira-Costa et al. 2008 ) verwendet, dass
auf den Datensätzen von sieben verschiedenen Beobachtungsreihen unterschiedlicher Himmelsabdeckung
beruht. Die für die Beobachtungsfrequenz generierten Daten des GSM wurden mit dem
simulierten Strahlungsdiagramm gefaltet. Die resultierende Kurve ist in Abb. 19.2 dargestellt und
stimmt gut mit der Beobachtung überein und bestätigt die Charakteristik des Strahlungsdiagramms.
power QDC GSM /dB
0
−2
−4
−6
−8
−10
Cassiopeia A
r = 0.99
−10 −8 −6 −4 −2 0
power MAARSY /dB
power QDC GSM /dB
0
−2
−4
−6
−8
−10
Cygnus A
r = 0.98
−10 −8 −6 −4 −2 0
power MAARSY /dB
Abb. 19.4: Korrelogramme der empfangenen und modellierten
Rauschleistungen.
Des Weiteren wurde mit dem GSM
und dem simulierten Strahlungsdiagramm
für die festen Zenitschwenkwinkel
der Position der Radioquellen
Cassiopeia A und Cygnus A jeweils
eine Referenzkurve (QDC) erzeugt
und mit den Beobachtungen verglichen
(Abb. 19.3). Dabei konnte eine
gute Übereinstimmung gefunden werden,
die sich durch einen Korrelationskoeffizienten
von 0,98 zeigt (siehe
Abb. 19.4). Die Übereinstimmung der
gemessenen und modellierten Rauschleistungen
bestätigt die Charakteristik des simulierten Strahlungsdiagramms hinsichtlich der Form
und Position des Hauptstrahls und der Nebenzipfel.
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