引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, GECAM)的物理數(shù)據(jù)分析工作至關(guān)重要,所以科學(xué)用戶需要一套能夠涵蓋所有伽馬暴數(shù)據(jù)分析功能的軟件,且該軟件具有滿足用戶友好、簡單易用等特點(diǎn).本文描述了GECAM伽馬暴數(shù)據(jù)分析軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì),包括圖形用戶界面(Graphical User Interface, GUI)和命令行界面(Command Line Interface, CLI),以及伽馬暴數(shù)據(jù)分析的核心算法.本文對核心算法的設(shè)計(jì)和分析流程進(jìn)行了概述,包括數(shù)據(jù)處理、本底分析、伽馬暴定位、能譜擬合、上限計(jì)算、信號顯著性計(jì)算、光變分析、外部觸發(fā)事件關(guān)聯(lián)概率計(jì)算,以及對GECAM觸發(fā)事件進(jìn)行分類的樸素貝葉斯分類器,為今后利用GECAM開展伽馬暴數(shù)據(jù)分析工作提供了依據(jù)和參考.

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圖1GECAM伽馬暴數(shù)據(jù)分析軟件GUI部分的主要架構(gòu),包括各個組件及子界面

GUI界面設(shè)計(jì)主要使用多平臺的工具包PyQt5(https://pypi.org/project/PyQt5/).如圖1所示,GUI主界面模塊(GUI＿mainframe＿GECAM.py)中類GECAM＿M(jìn)ainWindow(QMainWindow)由一個主要組件GECAM＿M(jìn)....

圖2GECAM伽馬暴數(shù)據(jù)分析軟件(圖形用戶)主界面原型

數(shù)據(jù)處理主要依賴Python的第三方庫astropy(https://www.astropy.org/),其包含天文學(xué)和天體物理學(xué)所需的關(guān)鍵功能和通用工具astropy.io.對于FITS格式的輸入文件,提取時間和能道信息的二維數(shù)據(jù),修正死時間,以便獲得時間或者能道計(jì)數(shù)率,做出對....

圖3核心算法模塊分析流程

用戶進(jìn)行伽馬暴數(shù)據(jù)分析流程為:通過本軟件先將一級數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將時間和能道等信息變?yōu)楸拒浖䞍?nèi)部便于分析的數(shù)據(jù)格式(包含光變和能譜的二維數(shù)據(jù)信息),然后進(jìn)行本底分析,生成凈能譜數(shù)據(jù)和本底能譜數(shù)據(jù),用以計(jì)算信號顯著性、光變分析,并對伽馬暴定位.響應(yīng)矩陣生成模塊根據(jù)定位結(jié)果生成響應(yīng)矩陣....

圖4Sidebands方法本底分析示意圖.綠色區(qū)域(BG)為選中的本底sidebands,橙色曲線(CurveforfittedBG)為多項(xiàng)式擬合得出的描述本底形狀的曲線.藍(lán)色散點(diǎn)為光變數(shù)據(jù)點(diǎn)

由式(3)定義兩種標(biāo)志伽馬暴持續(xù)時間的特征量T90和T50為T90=τ95-τ5,T50=τ75-τ25,文獻(xiàn)[5]給出計(jì)算T90和T50統(tǒng)計(jì)誤差的計(jì)算方法.以T90為例,其統(tǒng)計(jì)誤差決定于τ95和τ5,這二者的誤差又被流強(qiáng)積分Sf所決定,Sf的統(tǒng)計(jì)誤差分為兩部分,一部分為探測器計(jì)....

本文編號：4001765