第三章 长波校频

一、概述频率校准就是要解决频率准确度的问题。校频方法可分成直接比对和间接比对两大类。直接比对就是把被校的频标与基准频标放在一起,通过测频、测周期、测频差或时刻比对等手段,得到被校频标的准确度。间接比对一般用无线电标准频率广播,可用的手段有短波、长波、甚低频以及彩色电视付载波等等。频率的数学定义是:     

高精度GPS时间传递测定和校准原子钟频率偏差

描述了高精度GPS时间传递进行原子钟频率偏差测定和校准的方法,并介绍了上海天台氢原子钟频率偏差的测试结果,同时比较了两种不同定时接收机（精密的和轻便的）确定原子钟频率偏差的长期测频能力。采用合适的数据处理方法,可以减少SA效应的影响,提高长期测频精度2－4倍,精密GPS定时接收机在1－30天内的校频水平为1.5×10^-13－1.0×10^-14 ,轻便GPS定时接收机在1－10天内的校频水平为2×10^－12－2×10^－13。     

一种自回归GPS校准晶振的实现

本文在已有的GPS测频技术研究成果的基础上,提出了一种简便易行的校频方法。它不需要非常准确的测频设备,仅仅利用GPS信号与石英晶体振荡器输出的频率之间的频差来控制压控晶振,使两者的频差逐步减小。测试结果加,经GPS控制的英晶体振荡器频率准确度可以达到10-11量级。     

一种新的数据融合方法——广义融合法

数据融合的目的是合并或者综合多个数据集,成为一个完整的性能更好的数据集。基于广义延拓插值外推法提出建立两组或两组以上方程解集和数据序列融合优化的数学模型,称之为广义融合法,此方法能充分发挥数据和量测资源的潜力,运用创新的集成和互校算法,解决数据融合面临的难题。介绍了广义融合数学模型的建立和求解方法的主要步骤;对模型中权值的分配原则做了分析;最后应用于卫星导航数据处理领域。实验证明该方法实用性好,数据平稳性好,外推稳定度高,有望成为一种新的解决数据融合问题的普适求解方法。     

R—C系统望远镜的一种装校方法

本介绍了一种用于R－C系统（Rithey-Chrétien）望远镜的装校方法。这种主光路自校的方法不需要晚上观测恒星来进行光学调试，可以不受大气影响，白天在圆项室内进行装调，装校时间短，精度高。这种方法已成功地用于1.56望远镜R－C系统的主光路装校。     

转发器式卫星测轨方法

提出了转发器式卫星测轨方法。发射信号和接收信号的不同组合,形成不同模式的转发器式卫星测轨方法,并给出了不同模式下归算转发器式卫星测轨的公式。自发自收模式下的转发器式卫星测轨方法的观测和计算结果表明,定轨观测残差小于9cm。用转发器式卫星测轨方法,不但能给出高精度时间比对结果,而且能给出高精度卫星轨道和卫星预报轨道。     

CHAMP加速仪资料的快速校标研究

对星载加速仪进行校标是有效利用星载加速仪测量数据的基础,目前校标方法都是建立在星载GPS资料处理的基础上,对处理软件和计算设备的要求都非常高.为了满足高层大气阻力研究的需要,提出了一种快速高效的校标方法,即利用GFZ公布的CHAMP卫星快速轨道作为观测资料,采用有尺度因子和线性偏差的加速仪测量值代替非引力模型摄动加速度...     

一种有根数的约束的单位矢量法

本文在单位矢量法测轨原理的基础上,给出了一种根据已知的部分粗略轨道根数进行约束求解的实用测轨方法。该方法已经在实际工作中得到应用。大量的实测计算表明,该方法在观测资料较差时,能够较好地提高初轨计算收敛率,测轨精度也优于一般比典的初轨计算方法。     

佳木斯66米深空天线指向标校的自动化实现

天线的指向精度是系统的关键指标,影响任务执行的质量。指向改正和标校是提高精度的基本途径。佳木斯66米深空探测系统现有的指向标校工作需要人为制定计划,手动完成大量宇宙天体目标的跟踪扫描,工作期间要不断重复设置目标、操作天线。设计并完成了一套完整的指向标校自动化软件,能够完成标校计划的自动规划和标校观测计划的自动执行,提高了扫描效率,极大地降低了人工操作和干预程度,解放了人力。该系统使标校目标的观测方位和俯仰更加均匀,使结果用于指向改正模型解算时能更好地提高指向精度。     

单站单圈测距资料初轨计算的单位矢量法

根据单位矢量法测轨原理，在已知轨道面参数i，Ω的前提下，给出了一种适用于单站单圈测距资料的初轨计算方法．计算结果表明，方法是有效的．在没有测角资料或测角资料精度显著低于测距精度的情况下，有应用价值．     

卫星测地中最小二乘估计递推算法的误差分析

本文就卫星测地情形,对最小二乘估计的递推算法进行误差分析。结果表明,在目前的卫星测地中可以采用该方法,从而可大大节省存贮量和计算量,而又不明显降低估计精度。     

空间目标跟踪的概率数据关联方法

在空间目标的光学观测中,由于跟踪波门内多个量测事件频发,导致跟踪量测的不确定,降低自动跟踪精度引起跟踪不稳.结合Kalman滤波和概率数据关联算法,实现了空间目标自适应跟踪.方法通过Kalman滤波预测确定关联区域,采用概率数据关联技术获得等效量测作为Kalman滤波的有效馈源.实验表明:方法可以有效地提高自动跟踪精度,改善空间目标自动跟踪鲁棒性.     

开放在京城的天文科普奇葩之五——北京市上地实验学校

北京市上地实验学校位于海淀区上地信息产业基地高科技园区内,学校创建于1998年,由北京一零一中承办、实创高科技发展有限公司投资兴建。2009年学校由体制改革校转制为公办校。为培养学生终身学习的能力,学校在课程改革、教学方法创新中,尊重学生的学习兴趣,挖掘他们的爱好与知识潜能,培养他们的学习方法,因材施教分层辅导,让学生在学习的过程中,享受获得信心与能力的乐趣。     

星载GPS精密测轨研究及应用

星载ＧＰＳ定轨系统由于其全天侯、价格低、不受卫星高度的影响可达到米级、分米级乃至厘米级的测轨精度等特点已成为低轨道卫星精密定轨的要求,概述了星载ＧＰＳ系统的组成和定轨原理,给出了星载ＧＰＳ测轨的几种主要方法和数学模型,同时根据ＴＯＰＥＸ卫星星载ＧＰＳ实测数据分析了各种定轨方法的测轨精度以及影响定轨精度的各种因素。     

紫金山天文台初次發現的小行星

自從1954年秋,紫金山天文台60厘米返射望遠鏡修理校準完畢後,我們就把這儀器投入於小行星方位的攝影觀测工作.在牛頓裝置的焦點上(焦距300厘米)二十分鐘的露光,北極星序中,攝影星等17~m.8的星象顯然可見。這遠鏡光力較強我們便有了發見小行星的條件.因為較亮的小行星,都已早經發見.近年發見的小行星,絕大多數的星等都在14~m及15~m左右.我們直徑15厘米焦距150厘米的     

月球激光测距的新技术方法研究

月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标，代表着单光子探测技术的高峰。本论文的目的是探索提高激光测月回波光子数的新方法，进而增加激光测月成功的几率。其思路是源于一个新的想法：在激光测月过程中引入大气波前倾斜量实时补偿的技术。首先介绍激光测月的现状和其难度所在：回波光子数太少，基本上属于亚光子探测范畴。在现有技术条件下，本文对影响激光测月回波光子数的因素逐一进行分析讨论，提出应该把激光束截面能量分布和大气湍流效应包括进去。为此分析讨论了大气湍流和大气中光场的基本统计性质、激光束在大气中传输时所受大气湍流的影响以及大气湍流对激光测距的影响，得出大气湍流特别对激光测月有着明显影响的结论。在此基础上对传统的激光测距方程进行了修正，使其应用到激光测月时更符合真实的情况，从而指导补偿的进行。涉及到在激光测月中对受大气湍流而畸变的激光束进行补偿，本文抓住重点，通过分析看出对大气倾斜量的实时补偿是提高激光测月回波光子数的重要因素。结合激光测月以及云南天文台现有测距系统的实际情况，本文独创性地提出利用激光测月目标近旁一定大小区域的扩展面源探测与计算大气倾斜量，然后对激光测月中的激光束进行大气倾斜量实时补偿的新技术方法。在分析比较各种从低对比度扩展源中计算大气倾斜量的算法后，本文认为采用绝对差分法最佳。最后是具体的激光测月的新技术方案，同时对此方法的理论与技术进行了分析讨论，推导出新技术方法的理论依据、补偿效果、可行性与实用性。     

月球激光测距的新技术方法研究

月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标 ,代表着单光子探测技术的高峰。本论文的目的是探索提高激光测月回波光子数的新方法 ,进而增加激光测月成功的几率。其思路是源于一个新的想法 :在激光测月过程中引入大气波前倾斜量实时补偿的技术。首先介绍激光测月的现状和其难度所在 :回波光子数太少 ,基本上属于亚光子探测范畴。在现有技术条件下 ,本文对影响激光测月回波光子数的因素逐一进行分析讨论 ,提出应该把激光束截面能量分布和大气湍流效应包括进去。为此分析讨论了大气湍流和大气中光场的基本统计性质、激光束在大气中传输时所受大气湍流的影响以及大气湍流对激光测距的影响 ,得出大气湍流特别对激光测月有着明显影响的结论。在此基础上对传统的激光测距方程进行了修正 ,使其应用到激光测月时更符合真实的情况 ,从而指导补偿的进行。涉及到在激光测月中对受大气湍流而畸变的激光束进行补偿 ,本文抓住重点 ,通过分析看出对大气倾斜量的实时补偿是提高激光测月回波光子数的重要因素。结合激光测月以及云南天文台现有测距系统的实际情况 ,本文独创性地提出利用激光测月目标近旁一定大小区域的扩展面源探测与计算大气倾斜量 ,然后对激光测月中的激光束进行大气倾斜量实时补偿的新技术方法。在分析比较     

基于精密光压模型的GRACE卫星加速仪校标新方法

以精密光压模型为工具,计算GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星受到的太阳光压摄动力,以此对加速仪的y轴、z轴的尺度因子进行估算并固定为常值,然后通过动力学定轨方法对另外4项加速仪校标参数(x轴尺度和偏差,y、z轴的偏差)进行求解,得到了2002–2014年每一天的加速仪校标参数.统计结果如下:GRACE-A卫星x、y、z 3个轴的尺度因子分别为0.9435±0.0187、0.9393±0.0444、1.0371±0.0391,GRACE-B卫星3个轴的尺度因子分别为0.9313±0.0170、0.9488±0.0452、1.0274±0.0446.与早期工作的差异在于,在动力学法定轨之前,先利用精密光压模型对y、z轴的尺度因子进行约束,有助于减小资料误差对弱信号轴(y,z)的影响,从而提高校标结果的稳定性.以GRACE-A卫星的y、z轴为例,尺度因子的标准差约0.0391–0.0444,而未加光压模型约束的动力学校标方法的标准差为0.21–0.31,新方法得到的标准差降幅超过78%;同样,线性偏差的标准差降幅超过85%.因此,新方法得到的校标参数更加稳定,对于研究大气旋转效应以及热层大气风场具有特殊的价值.     

我国地理经纬度和子午线实测的沿革

本文简要地叙述了中国历史上唐、元、清几次大规模天文大地测量的情况,并从当时使用的方法和仪器,探讨了中国历史上地理坐标和经纬度的形成和发展,文章还从两种不同的地理坐标系出发,指出了中国历史上地理坐标的特点、古代测地方法和现代测地法的联系、中国现代测地法与外国测地法的互相影响,从而证明了中国人民对世界科学技术的宝贵贡献以及学习困外先进技术对发展本国科学技术的重要意义。     

关于使用VFC技术测频的浅析

目前,我们有可能利用 VF 转换技术进行高精度的频率测量,如果把经典比相方法和该技术结合起来,则相位显示的精度将能得到较大的提高,因而频率计数器的±赫误差可被忽略。正因为如此,该方法可进一步扩展经典比相技术的测频精度,所以,这种方法有可能适用于现代原子频标的高精度频率测量。本文讨论了一些有关把检相电压转换为频率以用于测频的有关问题,诸如该方法的基本关系式。主要误差项韵分析和讨论,这又包括了 V—F 转换器件的非线性误差及相位比较系统的噪声电压 Vn,以及系统可能达到的测频灵敏度和该方法的有关一些技术问题。