Gaia Data Release 1 Documentation release 0

• astrometric science data with the help of the so-called One-Day Astrometric Solution (ODAS) which
allows to derive an accurate on-ground attitude, improved source parameters, daily geometric instru-
ment parameters as well as astrometric residuals required to assess the quality of the daily astrometric
solution,
• photometric and spectroscopic science data in order to assess the CCD health and the sanity of the
LSF
/PSF and spectroscopic calibrations,
• the basic-angle monitor (BAM) data which aims at independently checking the behaviour of the
Gaia basic angle,
• auxiliary data such as on-board data needed to allow for a proper science data reduction on ground
and on-board processing counters which allow to check the sanity of the on-board processing, and
• the satellite housekeeping data.
The First Look aims at a quick discovery of delicate changes in the spacecraft and payload performance, but
also aims at identifying oddities and proposing potential improvements in the initial steps of the on-ground data
reduction. Its main goal is to influence the mission operations if need arises. The regular products and activities of
the First-Look system and team include:
• The so-called One-Day Astrometric Solution (ODAS) which allows to derive a high-precision on-
ground attitude, high-precision star positions, and a very detailed daily geometric calibration of the
astrometric instrument. The ODAS is by far the most complex part of the First-Look system.
• Astrometric residuals of the individual ODAS measurements, required to assess the quality of the
measurements and of the daily astrometric solution.
• An automatically generated daily report of typically more than 3000 pages, containing thousands of
histograms, time evolution plots, number statistics, calibration parameters etc.
• A daily manual assessment of this report. This is made possible in about 1–2 hours by an intelligent
hierarchical structure, extended internal cross-referencing and automatic signalling of apparently
deviant aspects.
• Condensed weekly reports on all findings of potential problems and oddities. These are compiled
manually by the so-called First Look Scientists team and the wider Payload Experts Group (about
two dozen people). If needed, these groups also prompt actions to improve the performance of Gaia
and of the data processing on ground. Such actions may include telescope refocusing, change of on-
board calibrations and configuration tables, decontamination campaigns, improvements of the IDT
configuration parameters, and many others.
• Manual qualification of all First-Look data products used in downstream data processing (attitude,
source parameters, geometric instrument calibration parameters).
In this way the First Look ensures that Gaia achieves the targeted data quality, and also supports the cyclic pro-
cessing systems by providing calibration data. In particular the daily attitude and star positions are used for the
wavelength calibration of the photometric and spectroscopic instruments of Gaia. In addition, the manual qualifi-
cation of First-Look products helps both IDT and the cyclic processing teams to identify and discriminate healthy
and (partly) corrupt data ranges and calibrations. This way, bad data ranges can either be omitted or subjected to
special treatment (incl. possibly a complete reprocessing) at an early stage.
137

---

2.5.2.3
Astrometric Instrument Model (AIM) diagnostics
The main objective of the AIM system is the independent verification of selected AF monitoring and diagnostics,
of the image parameters determination, instrument modelling and calibration. It can be defined as a scaled-down
counterpart of IDT (see Section 2.4.2.1) and FL (see Section 2.5.2.2) restricted to some astrometric elements of the
daily processing, those which are particularly relevant for the astrometric error budget. This separate processing
chain runs in Gaia DR1 with the following 6 modules: Astrometric Raw Data Processing, Selection, Monitoring,
Daily Calibration, CalDiagnostic and Report; several CalDiagnostic tasks run also o
ff-line. Each AIM processing
steps can be divided into three main parts: input, processing and output steps.
2.5.2.3.1
Raw Data Processing
The main goal of the Raw Data Processing (RDP) is the determination of
image parameters like AL and AC centroid, formal errors, flux and background. A high density region filter
runs before starting RDP when the satellite scans the Galactic plane to process only the useful observations for the
other AIM processing steps. The goal is to maintain the AIM capability to give a quick feedback on the astrometric
instrument health and data reduction issues, if any.
1. The RDP inputs are the raw data (see Section 2.2.2) and selected outputs of the IDT system, namely:
• AstroObservation with window class 0 and 1, e.g. brighter than G∼16.
• PhotoElementary
2. The RDP outputs are the image parameters, i.e. centroid, formal errors, flux and local background
stored within the AimElementaries. This allows routine comparisons with — and thus external
verification of — IDT centroid values and corresponding formal errors (Busonero & et al. 2017). In
addition to that there are also specific inputs for the Monitoring processing.
2.5.2.3.2
Selection
The module selects the good observations for performing daily calibration. Indeed, for
image profile reconstruction only well-behaved observations must be selected, spread over the whole AIM Gmag
range. This means far from a charge injection event (more than 30 TDI lines) and with good image parameters fit
results.
1. The Selection inputs are:
• AstroObservation
• PhotoElementary
• AstroElementary
• AimElementaries
2. The Selection outputs are the SelectionItems.
2.5.2.3.3
Monitoring
Monitoring is a collection of software modules, each dedicated to perform a particular
task on selected data sets with the goal to extract information about instrument health, Astro instrument calibration
parameters and image quality during in-flight operations over a few transits or much longer time scales.
1. The Monitoring inputs are:
• AimElementaries
138

---