利用GNSS测量射电望远镜参考点的仿真分析

高精度测量射电望远镜参考点和轴线偏差等参数,对建立天线指向模型和本地连接参数、提高测站坐标精度等具有重要意义。为完成新建射电望远镜参考点初始参考值的快速测定,根据望远镜的旋转模型,结合常规静态归心测量方法和随机动态测量方法,提出了一种利用GNSS天线代替测量靶标实现望远镜参考点测量的方法。通过仿真分析验证了该方法的合理性和有效性,并分析了数据点个数和数据点测量精度对天线参考点和轴线偏差解算精度的影响。     

星间链路对地伪距观测量历元归算及分析

对历元偏差引起的伪距变化量逐项分解,总结历元偏差引起的伪距各误差项的偏差典型值,使用多项式插值法进行历元归算,并进行仿真分析,最后以星间链路体制下的星地伪距观测量为实例进行方法验证。仿真分析结果表明当数据采样间隔不大于5 min时,若选取合适的插值阶数,使用多项式插值法能得到优于1 mm的历元归算精度;实测数据结果表明基于多项式插值的历元归算方法是有效的,能够完成星间链路对地伪距观测量的历元归算需求,历元归算造成的误差远小于伪距本身的观测噪声。     

无人值守GNSS方法测定射电望远镜参考点

为解决常规射电望远镜归心测量工作耗时耗力的问题,引入GNSS (Global Navigation Satellite System)同步监测技术实现了一种针对射电望远镜参考点的无人值守监测方法.设计了针对GNSS靶标点观测数据的归算方法,包括数据匹配、数据检核以及后续精度评估等步骤,并对2018年佘山25-m射电VLBI (Very Long Baseline Interferometry)望远镜的GNSS靶标点实测数据开展了数据预处理、解析与归心解算等,证明了该方法的可行性.结果表明基于该方法,采用单日内部分(5%)数据(约7600个靶标点),所测定的VLBI望远镜参考点的点位形式精度可达3 mm.总结了针对射电望远镜采用GNSS开展无人值守归心测量先行试验中的一些经验教训,明确了利用该方法测量过程中应该注意的问题,为今后更高精度射电望远镜参考点无人值守归心监测提供重要参考.     

依巴谷输入星表和临时星表H37与射电天球参考架之间的旋转参数

通过比较地球定向参数（EOP）序列和对应的地因参考架，得到了依巴谷输入星表（HIC）和临时星表H37与国际地球自转服务（IERS）基于甚长基线干涉测量（VLBI）建立的河外天球参考架（ICRF）之间的旋转参数。在J2000．0历元，HIC和H37至ICRF的旋转分别为[7．4±1．1mas，70．0±1．2mas，86．8±6.9mas]和[－27.4±1.0mas，10.4±1．0mas，70．3±4．6mas]。由于光学仪器位置坐标精度较低，第三个旋转角的可信度较差。     

时间传递接收机天线坐标的检测方法

讨论利用全球定位系统 (GPS)共视观测数据 (GGTTS格式 )测定接收机天线坐标的原理和方法 ,采用此方法 ,发现日本国家计量研究院 (NRLM )、墨西哥国家计量院 (CNM )、土耳其国家计量院 (UME)在进行TAIGPS共视观测时采用的GPS接收机天线坐标存在明显偏差。经坐标偏差改正后 ,日本国家计量研究院与日本通信综合研究所 (NRLM CRL)、墨西哥国家计量院与美国国家标准、技术研究院 (CNM NIST)、土耳其国家计量院与法国巴黎天文台 (UME OP)的比对精度分别由 1 8.6ns、7.0ns、2 83.0ns提高到 3.0ns、4 .5ns、4 .7ns。     

上海天文台25 m射电望远镜首次单天线脉冲星观测

介绍上海天文台25 m射电望远镜首次单天线脉冲星观测。2010年4月23日,使用上海天文台位于佘山观测基地的25 m射电望远镜对脉冲星J0332+5434在L波段进行了观测,此次观测使用VLBI终端进行数据采集记录,通过对观测数据进行非相干消色散和周期折叠,成功获得目标源的平均轮廓。此次观测的成功,表明该天线具备开展单天线脉冲星观测的条件,并为上海天文台建设中的65 m天线的天文观测提供了参考,为将来自主研发脉冲星终端进行了技术储备。     

天马13m射电望远镜高精度指向模型的建立

天马13 m射电望远镜是专为空间大地测量的新一代甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)天线,即VGOS(VLBI Global Observing System)系统。VGOS观测将从调度、相关、观测策略到分析各方面改变甚长基线干涉测量。与传统测地观测相比,VGOS观测将数据精度提高1～2个数量级。天马13 m射电望远镜安装了3～15 GHz宽频制冷接收机,一般要求天线指向偏差小于最高频率波束宽度的1/10。为满足高精度指向要求,详细介绍了建立指向的方法和天线控制扫描策略,给出了系统误差修正模型的完全表达式,明确了指向修正模型中的参数意义。基于该天线指向扫描的实测数据,实测评估了望远镜的指向精度。采用最小二乘法对覆盖全天区的数据样本进行拟合,得到天马13 m射电望远镜指向模型,并加载到天线伺服控制系统进行验证,得到了优于10″的盲指误差。     

基于数字摄影测量技术的13.7m毫米波天线面形检测

将工业数字摄影测量技术首次应用于13.7 m毫米波射电望远镜天线的面形精度检测中.为克服现场条件的限制,在测量中使用环形轨道输送相机,采用无线传输的方式进行现场摄影.采用回光材料制作人工的标志,利用编码标志完成摄站的自动定向和同名点匹配,用光束法平差的方法解算点的3D坐标.利用CAD面形转换法和自由拟合法计算面形偏差,最终480个调整点的面形CAD拟合后的偏差调整到了0.083 mm.验证了摄影测量在射电天文天线测量中的可行性和优越性.     

脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析

在简述国际天文学会(IAU)定义的几种不同时间尺度的基础上,重点讨论脉冲星计时观测中时间坐标相对论转换问题。脉冲星计时观测资料分析应该参考地球时TT,并将TT转换为质心坐标时TCB或质心力学时TDB。基于IAU重新定义的TDB,讨论和比较了时间坐标转换的解析算法和利用太阳系天体历表的数值积分算法。分析了TCB和TDB对脉冲星自转参数测量的影响。最后,以毫秒脉冲星PSR B1855+09的计时模型为例,初步分析了脉冲星脉冲到达时间的预报问题。     

用1.05m望远镜对海尔-波普彗星的照相定位观测

1996年7月和8月间,利用陕西天文台骊山天文观测站1．05m望远镜卡焦照相,对海尔-波普彗星进行了定位观测。该望远镜卡焦焦比为F／10,底片比例尺为20”／mm,无畸变象场约为1平方度天区．用蔡司ASCORECORDE2坐标量度促进行底片测量,归算时采用6常数模型,用PPMsouth星在做参考标准,最终给出在FK5基本系统上（J2000．0历元）各观测时刻海尔-波普彗星的α和δ观测值。     

我国的综合授时赤经星表

我国综合授时赤经星表(简称CTC),是利用我国五个天文台站(上海天文台,紫金山天文台,北京天文台,陕西天文台以及上海天文台的海南岛临时观测站)的五个光电中星仪和一个目视中星仪测时资料综合而成的.该星表共包括星等范围为0.~m1-6.~m6,赤纬区间为-30°- 66°的1156颗恒星。该星表以FK_4星为基础进行了恒星赤经的个别改正和系统修平,未进行春分点改正和没有建立自己自行系统,因此是一个相对星表.该星表采用了3-5年的观测数据,总观测星次达76847次,从而达到了比较高的精度,尤其是在赤纬带-5°- 56°范围内的1043颗星,其定位精度一般均优于±4ms.在本文中给出了CTC星表的编算方法及其精度.由于CTC星表已专刊发表,本文仅发表CTC星表的三个台站以上观测过恒星的赤经位置(1975.0历元),观测历元,观测次数,赤经位置的总精度σ及内部精度m,以供今后星表工作参考.     

基于光学辅助指向测量的太赫兹望远镜指向误差模型研究

针对太赫兹波段天文点源目标较少, 指向测量相对困难的特点, 研究了利用与太赫兹天线共轴的小型光学望远镜来辅助太赫兹望远镜指向测量以及建立指向误差修正模型的方法. 依托紫金山天文台1.2 m斜轴式太赫兹天线开展了光学辅助指向测量的实验研究, 利用一台安装在天线背架上的100mm口径折射式光学望远镜获得了优于2$''$的指向测量精度. 此外, 通过对斜轴天线的结构分析以及大气折射和本地恒星时(Local Sidereal Time, LST)偏差等误差来源的分析, 建立了包含23个误差项的斜轴式光学指向修正模型, 实现了约3$''$的拟合精度. 最后, 借助高精度数字摄影测量对光电轴一致性进行了标定, 并针对其对指向模型精度的影响进行了讨论. 研究成果将为南极5 m太赫兹望远镜(The 5m Dome A Terahertz Explorer, DATE5)及其他太赫兹望远镜提供指向测量和指向修正模型方面的技术参考.     

日食射电观测和资料预处理

本文介绍了日食射电观测及其资料预处理的基本方法。其中包括日食观测点的选址、观测前的准备、日食观测和食后资料的预处理等。通过资料预处理 ,可得到归一化天线温度和斜率食变曲线 ,为研究日面亮度温度分布和射电源参数等基本物理量提供基本数据和资料     

云南大学多通道测光巡天望远镜W巡天曝光时间优化

在建的云南大学多通道测光巡天望远镜(Multi-channel Photometric Survey Telescope, Mephisto)预计在2022年开展W巡天(Mephisto-W Survey),将对北半球可观测天区(赤纬δ-15~°,面积约26 000平方度)开展多通道多历元测光巡天,为细致描绘银河系结构、深刻理解星系形成和演化理论、精确限制宇宙学模型、深入探究暗物质暗能量本质提供重大契机。基于丽江观测站天文台址监测系统2019全年观测数据,利用机器学习方法模拟丽江站一年的台址条件模型,简单估算了在不同曝光时间下,多通道多历元测光巡天一整年对巡天天区的可观测次数与期望极限星等。考虑到多通道多历元测光巡天的科学目标,建议对每个天区单次观测采用曝光2次,每次时长为20 s的曝光模式,在这种曝光模式下,可以实现全年对巡天天区在每组滤波片组合(ugi和vrz)下分别进行约3.8次观测,单次观测r波段极限星等可达22.37等,叠加星等可达23.11等。     

第二个天体测量卫星(Gaia)项目的进展

简述了第二个天体测量卫星Gaia(将于2013年3月发射)项目的科学意义,并给出了该项目的组织工作和最近的进展.描述了Gala观测资料处理的基本原理,以及与依巴谷观测资料处理的不同点.介绍了Gaia参考架构建的考虑,以及为了构建微角秒量级的参考架,应在自行中加入系统差改正,如长期光行差、引力波效应、宇宙膨胀各向异性的影响,弱的微引力透镜和微引力透镜噪声效应等.介绍了Gaia光学参考架与射电参考架ICRFL2之间建立联系过程中,选择河外射电源的准则,其中包括源的核漂移和光学长期变化监测等.最后,提出了我国现有设备参与支持Gaia的地基观测,以及正在研制的65 m射电天线在射电天体测量方面可以开展的若干课题.     

平均风作用对天马望远镜面形精度和指指向精度的影响

天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s~(-1)的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。     

平均风作用对天马望远镜面形精度和指向精度的影响

天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s~(-1)的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。     

65 m射电望远镜背架结构日照温度效应实验研究

借助精密工程测量手段,对65 m天线背架的日照温度效应进行了实验研究.在天线背架设计坐标系下分析实验数据,建立了日照温度变形模型,得出背架结构沿X方向变形系数为Kx=1.30×10-5,沿Z方向变形系数为Kz=-0.44×10-5,沿Y方向变形偏向太阳照射一侧.根据实验数据建立的背架变形模型,模拟分析了65 m天线背架日照温度变形对面形精度的影响,得出环境温度变化1℃带来的面形精度(均方根值rms)影响分量约为0.09 mm.实验结果为65 m天线主动面调节提供了很有价值的参考数据.     

小行星(360)Carlova自转参数的测定

小行星自转参数的资料不仅可以为小行星碰撞演化提供数据,还可以为太阳系的演化研究提供依据．利用云南天文台1米望远镜对主带碳类小行星(360)Carlova进行了新的CCD测光观测,结合前人的测光资料,利用Epoch-方法对(360)的自转参数进行了反演计算,得到该小行星自转的恒星周期为0．25780417±0．00000003天,自转轴的黄道坐标为(95°±3,°40°±1°)．新的结果与前人的结果相比较为一致,其精度稍高于以前的估算结果．     

德令哈13.7m望远镜重力变形研究

借助于数字摄影测量结果调整天线面板,使德令哈13.7 m望远镜在仰角52°时获得最佳反射面面形,从而使天线效率在观测仰角范围内得到整体优化.与之前基于经纬仪测量的面板调整结果相比,天线口径效率提高约1倍.依据不同俯仰姿态下的测量结果,得到了天线的重力变形模型,包括副面偏移和倾斜、主面焦距和面形偏差随仰角变化的规律.根据不同仰角的面形偏差测量数据反演反射面重力变形模型时,采用了数据拟合方法,这样可以减小测量误差对模型精度的影响.