VLBI观测对转发式测距GEO卫星定轨精度的贡献分析

联合甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)时延数据与转发式(orbit determination by transfer tracking,ODTT)测距数据能够有效提高地球静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星定轨精度。参照位置精度衰减因子(position dilution of precision,PDOP)的改变,研究不同VLBI基线时延数据与转发式测距数据的联合对GEO卫星定轨精度的改善,可为特定条件下联合观测时VLBI基线的最优选择提供参考。基于中国科学院国家授时中心宽带VLBI系统和转发式测轨系统的实测数据,开展中星12号GEO卫星的定轨试验。试验结果表明定轨精度的提高与PDOP的降低成正相关。相比于转发式单独定轨,联合VLBI系统中的喀什—三亚基线,PDOP降低了3.00,定轨精度提高了11.48%;联合VLBI系统中的吉林—喀什基线,PDOP降低了3.38,定轨精度提高了14.73%;联合VLBI系统中的吉林—三亚基线,PDOP降低了6.90,定轨精度提高了19.75%;联合VLBI系统中的吉林—三亚和吉林—喀什两条基线,PDOP降低了9.94,定轨精度提高了27.23%。

基于国内VLBI站组网的EOP观测仿真研究

地球定向参数观测的仿真研究对于其实际测量具有指导意义,根据国内两套甚长基线干涉测量全球观测系统(中国科学院国家授时中心+中国科学院上海天文台)进行组网并对其EOP(Earth orientation parameters)测量能力进行了仿真分析。其中6站组网联测相比于3站组网,EOP总观测量时延数量提高约5倍,该网型测量UT1、PMX、PMY3个EOP分量的精度分别提高了2.3倍、3.0倍和2.6倍。不论是3站网型还是6站网型,EOP观测精度都会随着热噪声水平的升高而降低,但统计分析表明,热噪声水平在70 ps以下时,影响EOP测量精度的主导因素仍为网络的几何构型。对6种5台站组网情况下的EOP精度仿真,并与6台站仿真结果对比,表明当其中的喀什、哈尔滨、三亚3个外围观测站缺失时,会导致PMY测量精度的显著降低。

基于地基测量数据的月球DRO轨道定轨精度分析

针对地月空间DRO探测,基于中国深空探测任务的现有测量条件,仿真分析月球DRO轨道探测器定轨预报精度。采用批处理定轨方法,选择以地球为中心天体进行轨道积分,并增加了月球非球形引力摄动。计算分析表明,在目前的测量条件下,2天短弧测距单独定轨精度为km量级,速度精度优于3cm/s,预报7天三维位置最大差异为数10km量级,速度差异小于6 cm/s;测距联合VLBI定轨精度为百米量级,速度精度优于0.4 cm/s,预报7天三维位置最大差异为千米量级,速度差异小于2cm/s,VLBI数据的加入能显著提高DRO短弧定轨预报精度。5天长弧测距单独定轨精度优于1km,速度精度优于1cm/s,预报7天三维位置最大差异小于2km,三维速度最大差异小于1cm/s,增加定轨弧长对测距数据单独定轨预报精度有显著提高。

基于VLBI和GPS测量2009年7月22日日全食期间电离层TEC变化

2009年7月22日上午发生的日全食是21世纪全食持续时间最长的日全食,跨越了中国北纬约30°的广大地区,为研究太阳对地球电离层的影响提供了一次难得的机会。上海位于此次日全食带中心线附近,为此,上海佘山站、乌鲁木齐南山站和日本鹿岛站开展了VLBI联合观测实验。与此同时,TEC测量还配合使用了GPS观测站。本文介绍了此次日全食观测实验的背景、测量方案、观测实验详情和数据处理流程。根据相关处理结果,利用二维条纹搜索方法在上海-乌鲁木齐基线获得了优质干涉条纹,预示着VLBI测量取得成功。对单站GPS数据的初步分析表明,日全食食甚时刻TEC值存在快速下降。此次观测实验预期将首次获得电离层TEC变化的VLBI实测结果,并开展VLBI与GPS测量结果的比较研究。

VLBI技术新进展

阐述了VLBI设备的现状:在20世纪70、80年代建造起来的一些VLBI观测设备己较陈旧,部分技术已经过时。随着现代技术的快速发展以及科学研究的更高目标,发展VLBI新技术是一项重要任务;给出了VLBI各方面新技术的进展情况;新科学项目的实施是新技术发展的重要环节,所以同时也介绍了VLBI的一些新科学计划的最新情况。

频率可调带宽可选的VLBI多相数字基带转换器

VLBI数据采集终端是VLBI台站的重要设备,近年来随着数字硬件设备例如ADC、DSP、FPGA的快速发展,数字基带转化器代替模拟基带转换器成为现实。现有采用多相滤波器实现DBBC的方法不可避免存在盲区,且频率、带宽均不可调。提出一种通用的基于多相结构的宽带数字下变频方法,将多速率信号处理和并行处理方法应用在其中,成功实现了VLBI多个通道的单边带数字基带转换,且能实现中频中心频率可调、带宽可选。硬件测试结果表明VLBI数字基带转换器频率设置正确,带宽选择正确,且数字基带转换器带通特性好于模拟基带转换器。

上海VLBI,SLR和GPS站站坐标的精密测定和精度估计

本文对作为全球地球参考系基准站的上海VLBI，SLR和GPS站的站坐标进行了仔细的分析研究，并重新精密测定了SLR，GPS站的站坐标，给出了较可靠的精度估计。澄清了IERS的综合解所给出的上海SLR站站坐标存在的问题。

基于高性能集群平台的VLBI处理系统设计

角位置是深空探测航天器导航定位的重要观测量信息,相对于获取航天器距离、速度信息的统一载波测量体制,甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)技术的原始数据量呈几何式增长,海量数据的实时、准实时处理对航天器高精度导航定位提出了新的挑战。依托中国深空网干涉测量中心,论述了基于高性能集群平台环境的航天器干涉测角数据相关处理系统的设计实现,并利用探月工程的实测数据进行了验证分析。分析结论对推进我国深空网干涉测量信号处理中心建设、优化相关处理系统资源配置具有一定的参考价值。

中国e-VLBI网的建立及应用

基于商用计算机技术和高速网络通信技术发展的e—VLBI技术在数据记录系统、数据格式、传输协议等方面发展迅速，并己得到广泛应用。中国VLBI网所属观测站及数据中心通过通信网络的连接，成为具备实时e—VLBI能力的测量系统，在探月工程历次任务中，实现了对观测数据的快速可靠采集、传输和处理，为月球探测器提供了重要的实时测定轨数据。为适应未来天体物理、天体和大地测量宽带科学观测需求，e—VLBI面临新的机遇及挑战。

上海天文台VLBI,SLR和GPS站的归心结果与分析

本文重新处理了最近几年来利用GPS技术测定上海天文台GPS站坐标的资料，给出了GPS站相对于VLBI，SLR站的基线矢量，并与利用常规方法归心的最新结果进行了比较和分析，得到了IGS’92联测中上海天文台GPS技术解算的SH01站坐标，与VLBI技术解算的结果比较，两者相差小于26cm，同时得到GPS技术归心的外符精度好于1cm。

上海VLBI站相对于欧亚板块稳定区域的运动

利用对全球约 2 0年的天体测量和测地VLBI资料归算所给出的 12 7台站的坐标和速度场 ,分析确定了欧亚板块的板内形变。结果比较表明 ,上海VLBI站相对于欧亚板块稳定区域的运动约为东向 1cm a。但作为中国大陆现代地壳运动测量的基准站 ,其运动参数尚需进一步精化。

用IBM PC386控制上海天文台MK-3 VLBI数据采集系统

本文介绍了我们运行在IBMPC386上的PCFS软件，该软件用于控制MK－3VLBI数据采集系统。

VLBI台站监管系统的研制与应用

VLBI台站监管系统是绕月探测工程VLBI测轨分系统应用软件的一个重要组成部分。其主要功能是在VLBI观测期间实时监管各测站参试设备运行状况,采集参试设备数据信息并进行处理分析与存档,当系统出现问题时能立即指出问题所在;另外,还实时提供必要的有关数据给VLBI数据处理中心做相关处理。VLBI台站监管系统在嫦娥探月一期工程实施期间运行稳定、可靠,对VLBI测轨任务的圆满完成起到了积极的作用。目前,它仍在探月工程的常规观测中发挥作用。

VLBI软件相关处理机系统中的数据预处理方法

在绕月探测工程VLBI数据处理中心的软件相关处理机系统中,各VLBI观测站采集的原始数据必须经过预处理才能进行相关处理与条纹搜索等运算。处理机预处理模块对来自各个观测站的MARK 5观测数据进行模式判别、寻找同步头、计算CRC校验码、时间同步等操作,生成时间长度为1min的标准Linux文件,并存放于硬盘阵列上,供相关处理和条纹搜索使用。预处理模块和软件相关处理模块、条纹搜索模块协调配合,保证了软件相关处理机系统在准实时和事后两种观测模式下的性能指标。

VLBI流动站数据采集系统控制软件

介绍运行在PC386上的MOFS软件。该软件用于控制VLBI流动站数据采集系统。软件用BorlandC＋十语言编制。

VLBI MK3数据库格式到NGS格式的转换

本文通过对MK3数据库的结构分析以及与NGS格式文件的比较，描述了从MK3数据库格式转化到NGS格式的格式转换程序DB2NGS的开发思想，并给出了一个示范结果。通过在微机上的KVLBI软件的运行证明了转换是成功的。

我国新一代VLBI网建设现状与展望

我国新一代VLBI网(CNVN)于2015年启动实质性建设。简要回顾了根据地球定向参数测定需求设计的CNVN,其由可以构成较长东西基线和南北基线、且覆盖面积尽可能广的4~6个测站组成。参照VLBI全球观测系统(VGOS)建设规范,对我国VGOS测站的设计要求作了扼要介绍。重点分析了上海余山VGOS试验站的建设现状,包括宽频馈源、低温致冷接收机、上下变频系统、后端系统及系统测试情况,表明该测站目前运行情况良好,相关性能指标达到设计要求。最后从最简测网的联调联试、与传统CVN的组网观测、参加国际VGOS联测、拓展CNVN规模和自动化运行等方面展望了下一步工作,提出了运行和维护的若干建议。

1979～1997年测地VLBI资料统计

对1979～1997年间测地VLBI资料，按测站网的观测时段、观测次数、台站组成和地理分布等特性进行了统计。

对银河系中心超大质量黑洞候选体Sgr A^＊的VLBI观测研究

位于银河系中央的极其致密的非热射电源SagittariusA*(SgrA*),被公认为是最佳的超大质量黑洞候选体,其质量约为400万个太阳质量。甚长基线干涉测量(VLBI)技术以其独有的高空间分辨率为我们提供了唯一可以探讨SgrA*位于几个史瓦西(Schwarzschild)半径区域内天体物理性质的手段。介绍了对SgrA*的VLBI研究现状和最新进展,着重论述了毫米波和亚毫米波VLBI观测对研究SgrA*的辐射区域的真实形状和大小,以及探索其结构随时间变化的重要性。SgrA*无疑是检验广义相对论效应的亚毫米波VLBI实验的最佳目标。

1989～1994年测地VLBI数据分析──基本参考架的建立

根据1989年到1994年期间MKⅢ的测地VLBI观测资料，对总共423次实验的26973个延迟测量值作了分析处理，得到了站的台站坐标、运动速度、基线长度和基线长度变化率以及射电源位置的测量结果。