天文單位等值 - 干涉測量基線

Question

我正在嘗試創建一個astropy.units等效函數，以便在使用干涉天文數據進行處理時在不同的UV座標單位之間進行轉換。存儲座標的最常見方式是以秒爲單位，但我通常直接轉換爲lambda（取決於其餘波長/頻率）。我希望能夠在（納米）秒 - （千克）拉姆達 - 米之間移動。轉換所需的輸入是各個觀測值的剩餘頻率。

方法的初步描述：

我想出迄今如下。

import astropy.units as un 
import astropy.constants as co 

restfreq_hz = 203e9 #203 Ghz 
lambdas = un.def_unit('lambdas', format={'format' : r'\lambda'}) 
klambdas = un.def_unit('kilolambdas', format={'format' : r'k\lambda'}) 

# equivalency (from_unit, to_unit, forward, backward) 
lambdas_equivalencies = [ 
    (lambdas, un.s, lambda x: x/restfreq_hz, lambda x: x*restfreq_hz), 
    (lambdas, un.m, lambda x: x/restfreq_hz * co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value * restfreq_hz), 
    (lambdas, un.ns, lambda x: x/restfreq_hz * 1e9, lambda x: x/1e-9*restfreq_hz), 
    (lambdas, klambdas, lambda x: x*1e-3, lambda x: x*1e3), 
    (klambdas, un.s, lambda x: 1e3*x/restfreq_hz, lambda x: 1e-3*x*restfreq_hz), 
    (klambdas, un.m, lambda x: 1e3*x/restfreq_hz * co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: 1e-3*x/co.c.to(un.m/un.s).value * restfreq_hz), 
    (klambdas, un.ns, lambda x: 1e3*x/restfreq_hz * 1e9, lambda x: 1e-3*x/1e-9*restfreq_hz), 
    (un.m, un.s, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x*co.c.to(un.m/un.s).value), 
    (un.m, un.ns, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.ns).value, lambda x: x*co.c.to(un.m/un.ns).value) 
] 

因此，作爲一個例子，我現在可以做的：

In [10]: (100.*klambdas).to(un.m ,equivalencies=lambdas_equivalencies) 
Out[10]: <Quantity 147.68101379310343 m> 

In [13]: (12 * un.m).to(lambdas, equivalencies=lambdas_equivalencies) 
Out[13]: <Quantity 8125.621359026984 lambdas> 

In [29]: (1000000*un.ns).to(lambdas, equivalencies=lambdas_equivalencies) 
Out[29]: <Quantity 203000000.0 lambdas> 

這是這樣做的最佳/最好的辦法，還是我失去了一些東西的任何額外的微調/提示是歡迎！

增發（S）：

我想將其納入一個對象這一點。這樣我就可以定義一個數組（對象屬性），用單位「klambda」來表示。然後，我希望能夠將其即時轉換爲「lambda」或「m」。 我可以在不重新定義數組類的情況下做到這一點嗎？

Answer 1

你目前的工作，但你實際上可以簡化一點。特別是，如果astropy.units已經知道如何轉換例如s到ns那麼你不需要同時定義m到s和m到ns，它將能夠找出它。爲了進一步簡化，您可以將klambdas定義爲定義爲lambdas的倍數。這給：

lambdas = un.def_unit('lambdas', format={'format' : r'\lambda'}) 
klambdas = un.def_unit('kilolambdas', 1e3 * lambdas, format={'format' : r'k\lambda'}) 

# equivalency (from_unit, to_unit, forward, backward) 
lambdas_equivalencies = [ 
    (lambdas, un.s, lambda x: x/restfreq_hz, lambda x: x*restfreq_hz), 
    (lambdas, un.m, lambda x: x/restfreq_hz * co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value * restfreq_hz), 
    (un.m, un.s, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x*co.c.to(un.m/un.s).value), 
] 

在現實中你應該有一個功能是作爲變頻器的等效：

def lambdas_equivalencies(restfreq_hz): 
    eq = [ 
    (lambdas, un.s, lambda x: x/restfreq_hz, lambda x: x*restfreq_hz), 
    (lambdas, un.m, lambda x: x/restfreq_hz * co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value * restfreq_hz), 
    (un.m, un.s, lambda x: x/co.c.to(un.m/un.s).value, lambda x: x*co.c.to(un.m/un.s).value), 
    ] 
    return eq 

然後用它作爲

(100.*klambdas).to(un.m ,equivalencies=lambdas_equivalencies(restfreq_hz)) 

，你也應該能夠使restfreq_hz成爲您可以轉換爲Hz的數量（如果需要的話）：

def lambdas_equivalencies(restfreq): 
    restfreq_hz = restfreq.to(u.Hz, equivalencies=u.spectral()) 
    ... 

，那麼你甚至可以通過波長等

關於第二個問題，我想你可能要創建一個從Quantity繼承一個新的數量級，只是重載to。