Uma nova estratégia de otimização de arranjos interferométricos aplicada ao Brazilian Decimetric Array

• Main Author: Cláudio Faria
• Other Authors: Hanumant Shankar Sawant
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2006
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/MTC-m13@80/2006/05.30.17.45

Arranjos radiointerferométricos realizam medidas da transformada de Fourier da distribuição de brilho de uma radiofonte sobre um conjunto finito de componentes de freqüências espaciais. É possível através das componentes amostradas por um arranjo reconstruir a distribuição de brilho da fonte utilizando uma transformada inversa de Fourier. A qualidade da imagem reconstruída depende fortemente da configuração do arranjo de antenas utilizado na observação, uma vez que, esta determina a função de amostragem no plano de Fourier. Este trabalho propõe uma nova estratégia para otimização de arranjos interferométricos a qual é baseada na medida de entropia da distribuição dos pontos amostrados no plano de Fourier. Um otimizador estocástico, baseado no comportamento de uma colônia de formigas, é utilizado para iterativamente refinar as configurações candidatas. Resultados obtidos pela estratégia proposta na otimização de arranjos genéricos são apresentados e podem ser comparados com resultados obtidos por outras abordagens. A estratégia proposta também foi aplicada no projeto do Brazilian Decimetric Array (BDA), um arranjo interferométrico que está sendo construído no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais para observação solares na faixa decimétrica. Resultados correspondentes à cobertura do plano de Fourier, feixe sintetizado e os níveis dos lóbulos laterais deste são apresentados, os quais foram obtidos por uma configuração otimizada do BDA pela estratégia proposta são apresentados, e comparados aos resultados obtidos com uma configuração T originalmente proposta para o BDA. === Radio interferometric arrays measure the Fourier transform of the sky brightness distribution in a finite set of points that are determined by the cross-correlation of different pairs of antennas of the array. The sky brightness distribution is reconstructed by the inverse Fourier transform of the sampled visibilities. The quality of the reconstructed images strongly depends on the array configuration, since it determines the sampling function and therefore the points in the Fourier Plane. This work proposes a new optimization strategy for the array configuration that is based on the entropy of the distribution of the samples points in the Fourier plane. A stochastic optimizer, the Ant Colony Optimization, employs entropy of the point distribution in the Fourier plane to iteratively refine the candidate solutions. Configuration results obtained by the proposed strategy are shown for optimized configuration of generic radio interferometric array, and can be compared to the results obtained with standard approaches. The proposed strategy was also applied in the design of the Brazilian Decimetric Array (BDA), a radio interferometric array that is currently being developed for solar observations at the Brazilian Institute for Space Research. Configurations results corresponding to the Fourier plane coverage, synthesized beam and sidelobes levels are shown for an optimized BDA configuration obtained with the proposed strategy and, compared to the results for a standard T array configuration that was originally proposed.