相关处理机多制式兼容性测试的初步结果

我国VLI网包括上海佘山，乌鲁木齐和昆明3个观测站，以及上海天台研制的两台站相关处理机，上海佘山和乌鲁木齐站已升级成MK4制式和只使用薄磁带，而昆明站只能使用S2制式，因此，实现相关处理机对不同制式数据和薄磁带的兼容。是我国VLBI网顺利运行的关键，给出了多制式VLBI观测实验和相关处理的初步结果。总结了相关处理机升级后的处理能力。并对相关处理机的下一步发展作简单讨论。     

CVN硬盘系统和软件相关处理在e-VLBI试验中的应用

介绍了中国VLBI网（CVN）的e-VLBI技术研究进展．CVN包括上海佘山、乌鲁木齐南山2个固定观测站和云南昆明的流动站，以及上海天文台的2台站硬件相关处理机。2003年上海天文台自行研制了基于PC技术的VLBI数据记录、回放系统，命名为CVN硬盘系统，并成功将其安置于CVN观测站和处理机系统。硬件处理机经过改造后，已能处理来自硬盘和原有磁带系统的数据．从2003年至今，中国VLBI网采用该硬盘系统进行了多次VLBI观测和e-VLBI试验。在CVN硬盘系统基础上，软件相关处理技术的研究也得以开展。软件相关处理原型程序已经被用于台站条纹检测、卫星条纹搜索和数据处理中。该软件获得的计算结果被成功用于国内第一个3台站卫星VLBI的延迟和延迟率闭合试验，以及国内首次利用VLBI数据进行的卫星定轨试验。除此之外，该软件还用作硬件处理机的条纹引导器。为适应未来“嫦娥”月球探测工程，CVN将扩展成含有4个观测站和2个相关处理机（硬件、软件）的实时VLBI网。今后，e-VLBI将被应用于月球卫星导航以及测地和天体物理的VLBI观测。     

CVN高速数据记录与回放硬盘系统及其应用

CVN硬盘系统是上海天文台VLBI技术实验室自行研制的VLBI数据高速记录与回放系统。它以通用PC机和Linux操作系统为平台。该系统与原有磁带机系统相比具有数据记录质量高、可靠性好和价格低等特点，已安置在乌鲁木齐南山、上海佘山观测站和昆明流动站，多次成功地进行了卫星和河外射电源的观测。目前中国VLBI网观测的数据记录和回放已全部由CVN硬盘系统承担，完全替代了原有的磁带系统。现有的上海相关处理机通过专用回放接口，能直接处理记录在硬盘上的数据。在此基础上还进行了软件相关处理方法和e—VLBI数据传输实验。通过多次观测，该系统的性能已得到不断改进，将成为我国“嫦娥一号”探月工程中的VLBI数据系统的候选者，也可应用于其它高速数据记录领域。     

中国VLBI网相关处理机研制进展

经过数年的艰苦努力，中国VLBI网相关处理机继2000年元月取得天文观测数据的互相关条纹后，VLBI技术实验室的研究人员又为提高相关处理机工作稳定性和处理结果质量进行了大量的软硬件调试工作，获得了较为稳定的相关处理机工作状态，于2000年8月获得射电源DA193在佘山－南册基线上的清晰互相关条纹，经验证，互相关条纹的相位变化值与台站时延补偿修改值相符，中国VLBI网相关处理机是一架两台相关处理机，它由两台数据注总计达秒648兆位的高速大容量磁带回放系统和接口电路，高速FFT和交叉相乘模块以及长期累加和控制部件组成，每台站最大信号带宽为128MHz，其高速FFT和交叉相乘模块每秒种可同时连续进行138亿次以上的浮点乘法和309亿次以上的浮点加法运算。     

多制式FX型VLBI相关处理机系统的研究

介绍了在上海天文台现有两台站VLBA型VLBI相关处理机的基础上同时处理多制式磁带的研究方案，为适应MarkIV薄磁带，并兼顾1Gbit/s的VLBA格式，需升级现有处理机的高速高密度磁带机，增加磁头组，更换精密薄带读取机构，扩充数据恢复系统和FFT流水张容量，系统采用实时操作系统与FPGA（Field Programmable Gate Array)相结合，完成多制式磁带高速度数据流的高精度同时控制与实时解码回放，多种实时计算，最终实现Mark4擞据的相关处理，并兼容MarkIIIA,VLBA格式。     

利用DiFX处理CVN天文观测数据进展

相关处理机是VLBI观测数据处理的核心单元,相关处理机的输出结果可以直接作为天文成图、测地学以及航天器干涉测量等应用的输入。DiFX是运行在分布式计算、共享存储单元的集群环境下最成功的软件相关处理机之一。首先介绍上海天文台DiFX综合平台的现状;然后介绍利用DiFX相关处理机处理中国VLBI网(CVN)天文观测数据的进展:最后简短展望了DiFX平台为CVN及国际VLBI天文观测提供相关处理服务的前景。可为利用该平台的相关处理结果开展科学研究提供参考。     

S—2VLBI相关处理系统

本概述了上海天台S－2VLBI相关处理机的结构组成、工作原理、所采用的数学模型。并给出了它的应用实例。本还讨论了MK2型相关处理机在目前VLBI研究中的地位及其优缺点。     

VLBI软件件相关处理机现状和发展趋势

相关处理机是VLBI数据处理系统的核心设备。基于计算机集群和高性能并行计算技术研发的软件相关处理机,正逐渐成为VLBI海量观测数据处理的主流,并以其灵活性、扩展性、易用性等特点,在天文、测地和深空探测领域中获得广泛应用。梳理了国内外主流VLBI软件相关处理机系统发展历史和技术架构,并做归纳比较,最后分析未来的应用需求及发展趋势。     

佘山站MK3磁带记录加密改进

在1994年完成了佘山站MK3记录终端磁带记录密度的加密工作，从而将记录密度提高了12倍。该装置已运致乌鲁木齐天站并投入了正常的VLBI观测。本介绍了磁带加密装置的工作原理和设计考虑。     

我国探月工程VLBI相关处理机简介

甚长基线干涉测量(VLBI)是重要的射电天文技术,具有极高的空间分辨率,是国际上广泛采用的深空探测器高精度角位置测量手段[1]".相关处理机是VLBI数据预处理的核心设备.由于VLBI观测数据的相关处理具有数据密集和计算密集的双重特点,普通计算机的性能难以达到对数据处理速度的要求,需要有专用的高速硬件数据处理单元来完成相关处理.我国探月工程VLBI地面测控系统中所使用的硬件相关处理机是基于大容量、高性能的在线可编程门阵列(FPGA),自主研制的高速数据处理单元,可以实时处理每台站最高速率达1 Gb/s的数据,其数据处理结果,经过软件验证并与欧空局(ESA)提供的数据进行了比较,结果符合良好.     

利用国内VLBI网跟踪大椭圆轨道卫星

2004年7月,昆明VLBI站经过改造,由上海、乌鲁木齐和昆明站组成的中国VLBI网(CVN)采用统一的MARK4格式编制器和CVN硬盘记录系统,对大椭圆轨道卫星“探测1号”的2圈轨道的共同可视弧段进行了跟踪观测．软件相关处理程序已成功地用于检测卫星遥测信号的干涉条纹和数据相关处理．采用基于条纹幅度的加权最小二乘条纹拟合方法,获得了卫星VLBI观测量及其精度估计,完成了卫星VLBI观测量的3基线闭合误差检验．应用河外射电源校准方法和多频点相位校正信号提取方法,进行了台站钟差和仪器延迟等系统误差改正．经系统差改正后的卫星VLBI观测量序列已用于“探测1号”卫星的轨道确定．     

利用核对软件降低MARK IV格式磁带回放数据的误码率

由于磁带回放的不稳定性及磁带与处理机的不匹配 ,导致由磁带导入硬盘的数据误码率很高 ,影响了送入处理机的数据可用率。结果显示 ,采用核对软件能将数据可用率提高一个数量级     

上海天文台MK5A终端系统的安装与测试

简要阐述了上海天文台VLBI终端系统的发展历史与性能；介绍了在没有MK4解码器、互联网又不能满足需要的特殊情况下，利用数据质量分析仪(DQA)完成MK5A终端系统安装与测试的过程和方法。目前，MK5A终端系统已经成功地应用于上海天文台所有的VLBI实验。     

VLBI数据软件相关处理方法研究

VLBI技术是 2 0世纪 6 0年代后期发展起来射电干涉新技术 ,自 2 0世纪 70年代至今VLBI数据预处理主要采用硬件相关处理机。近年来随着通用计算机性能的大幅度提高 ,利用软件方法对VLBI数据进行相关处理逐渐成为可能。介绍了国内外VLBI软件相关处理机的研究进展情况和VLBI数据相关处理的基本数学模型。针对实际软件相关处理方法研究中数学模型应用和各类参数选取等情况作了详细介绍。根据现有数据处理精度和处理速度 ,进一步分析了提高软件相关处理速度的可能性。     

VLBI MK5B通道检测软件的设计与实现

针对国际上VLBI专用硬盘记录终端升级到MK5B后,数据记录格式发生了显著变化,设计了能够适应MK5B数据格式的通道检测软件。MK5B通道检测软件主要用于检查硬盘记录器记录数据的可读性以及确认接收机和VLBI终端等观测设备的参数设定。在软件设计过程中,考虑到软件的可维护性及可移植性,采用面向对象的设计方法。通过对两段观测数据的处理表明,MK5B通道检测软件工作稳定,处理结果正确,能够满足工作需要。     

窄线赛弗特1星系Arakelian564的测光

使用上海天文台 1.5 6m望远镜 ,对窄线赛弗特 1星系Ark 5 6 4进行了时间跨度为 3星期的观测 ,给出了VRI波段的光学观测结果。使用交叉相关方法研究了三个波段之间的时间延迟 ,但是未发现有时间延迟     

Spacecraft Doppler tracking with possible violations of LLI and LPI: preliminary bounds on LLI from Mars Express

Three-way spacecraft Doppler tracking is currently widely used and it plays an important role in the control and navigation of deep space missions. Using the theory of three-way Doppler tracking, including possible violations of the local Lorentz invariance(LLI) and the local position invariance(LPI), we analyze the post-fit residuals of three-way Doppler tracking data of Mars Express. These Doppler observations were carried out from August 7th to 8th in 2009, with an uplink station administered by the European Space Agency at New Norcia in Australia and three downlink stations at Shanghai, Kunming and Urumqi in China. We find that, although these observations impose preliminary bounds on LLI at the level of 10-2, they are not suitable for testing LPI because of the configuration of these stations and the accuracy of the observations.To our knowledge, this is one of the first attempts in China to apply radio science to the field of fundamental physics.     

上海地区GPS综合应用网数据采集处理中心及其自动化处理软件简介

上海地区GPS综合应用网的数据采集处理中心设立在上海天文台 ,经过两年多的实时运行 ,网络设备及处理计算机等相对稳定 ,处理软件也渐趋成熟和完善 ;介绍了GPS数据采集处理中心的网络结构、数据自动化处理软件。     

并置VLBI站相对形变率及其与VTRF2005结果的比较

对杨志根等人在2005年估计的全球6个并置VLBI站的相对形变率(特别是相对垂直形变率)结果与最近的VLBI全球解VTRF2005的相应结果作了比较。结果表明,北美Greenbank的NRAO20和NRAO85_3两个VLBI站之间每年3—4mm的相对垂直形变率和Westford的WEST- FORD和HAYSTACK两个VLBI站间每年1-2mm的相应结果可以进一步得到肯定;太平洋夏威夷岛的KOKEE和KAUAI两个VLBI站每年2～5mm的相对水平形变率和日本鹿岛的KASHIMA和KASHIM34两个VLBI站间每年1-2mm的相应结果也可以得到确认。然而,每年2—4mm的KASHIMA和KASHIM34站间的相对垂直形变率结果,在过去所有观测研究的结果中都被基本肯定,在VTRF2005中的结果中却几乎消失了,对其中可能的原因作了讨论。此外,对北美的FD-VL- BA和HRASO85两个VLBI站间的相对垂直形变率仍不能肯定,在不同的全球解中,FD-VLBA站的形变率解结果是基本稳定的,而HRASO85站在VTRF2005中的垂直形变率结果为(2．61±3．91) mm／a,与估计的结果符号相反,并且比在VTRF2003中的相应结果大了2．2mm／a,估计误差也大了近7倍。有关的结果还有待采用更新的资料进行讨论。