射电干涉测量地球自转时两条短基线的最佳几何配置

本文用数值最优化方法研究了用两条短基线测量地球自转时,各种因素对测量精度的影响。结论如下: 1.每条基线的长度或者分辨率对两条基线的测量精度的影响是显著的。 2.两条基线的最佳几何配置的夹角与90°的差异对测量精度的影响很小。 3.在两条基线相交成直角的情况下,如果两条基线长度相等,则测最精度与基线的方位角无关;如果两条基线长度不等,则基线的方位角将影响测量精度。 4.源的分布情况对测量精度有很大影响。 5.短基线位于中纬度地区较好。本文并详细讨论了短期基线情况下所应观测的射电源的理想分布条件。讨论了极坐标的误差椭圆,提出了衡量极坐标精度的合理标准。最后,本文进行了上海地区短基线射电干涉网几何图形的最优化设计。     

空间VLBI数据记录格式RDF解析与数据解码

空间甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)由于基线更长,在相同的观测频率下,可获得比地基甚长基线干涉测量更高的分辨率。我国正在推进空间甚长基线干涉测量科学与技术研究。俄罗斯RadioAstron空间甚长基线干涉测量项目于2018年结束,其成功经验可以借鉴。该项目采用不同于常规地面甚长基线干涉测量的专用数据格式RDF(RadioAstron Data Format)记录观测数据,利用配备的星载或地面上行氢原子频标提供频率基准,数据经采集量化后传输至地面站,打上时标并记录于硬盘。为处理RadioAstron数据,分析了RDF格式,完成了RDF数据解码及相关处理,然后对比分析了Mark5B、VDIF等地面甚长基线干涉测量通用数据格式和RDF格式的特点,为我国未来空间甚长基线干涉测量数据格式设计与处理积累经验。     

利用Halo轨道仿真开展嫦娥四号中继星与月面设备干涉基线的研究

初步建立了嫦娥四号中继星的晕轨道(Halo轨道)数值模型,将其应用于空间低频射电天文观测的干涉测量仿真,以地月拉格朗日平动点L_2区域的Halo轨道为基础,以发布的嫦娥四号中继星理论轨道为参考,校准和调整模型参数,通过时间和空间参考系统的变换,把轨道数据转换到L_2点旋转坐标系。然后对比Halo轨道模型与理论轨道数据之间的差别,对比模拟和理论数据分别与月面设备形成基线的长度,并对结果进行分析。两者在所分析的运行阶段,与月面设备联成基线的长度差在60 km以内,在高频频带基本满足干涉测量条纹搜索对基线初值精度的需求。     

利用两站准同步激光测卫资料精确测定基线

本介绍了利用两个激光测卫站的同步资料，采用半动力半几何方法测定两激光站的基线长。该方法可以消除地球定向参数（EOP）误差对基线测定的影响。可以最大限度地减少卫星定轨误差对基线测定的影响。利用该方法，Lageos卫星定轨误差对长度小于1000公里的基线的影响可降到原来的十分之一以下。因此本方法可用于精确测定两站基线长，可用于研究局部地区板块运动。     

1986年日中美VLBI联合实验的数据处理结果

1986年6月，上海天台首次与日本和美国三个VLBI台站联合组成了洲际VLBI干涉网并取得了干涉实验的成功，第一次精确测定了上海台6米天线与北美大陆的GlicreekK站之间的基线长度，并由5条基线综合分析的结果精确算出上海台与夏威夷的Kauai站之间的距离，同时进一步提高了上海台6米天线在全球VLBI坐标系中位置的精度。本介绍了实验的基本情况，着重进行了实验数据结果的分析。     

厘米—分米波射电日像仪天线阵基线测量

日像仪采用综合孔径原理成像,利用不同基线单元的相关输出得到复可见度函数,经过傅里叶变换得到源的亮度分布,基线测量精度是影响成像质量的重要因素.提出了采用大地坐标测量结合观测天文源确定方向基准,进行厘米-分米波射电日像仪天线阵单元天线三维坐标位置测量,获得天线基线矢量的方案,并通过在国家天文台明安图观测站建立相对坐标测控网,对射电日像仪天线阵天线基线进行实测定位,整网平差计算结果表明测量方案合理可行,并满足日像仪基线间距离测量精度的要求和相关成图要求.     

乌鲁木齐天文站在月球探测同波束干涉测量中的作用

首先简要介绍同波束干涉测量技术,随后叙述中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站在2008年成功完成了约200 h日本月球卫星SELENE同波束较差甚长基线干涉测量,并阐述乌站在此次VLBI中的作用。给出利用SELENE的观测数据,分析、解算出乌站25 m天线与日本VERA网相关台站基线Rstar、Vstar的S1、S2、S3、X频段的较差相关相位、较差相关相位残差,以及对各频段的较差相关相位、较差相关相位残差比对,最后获得较差相位时延。结果显示,同波束甚长基线干涉测量比传统VLBI观测得到的群时延精度提高了1～2个量级。     

GPS接收机天线相位中心偏差的检测

GPS接收机天线相位中心偏差是指GPS天线接收卫星信号的电气中心与基机械几何中心之差。在高精度测量中，这是不容忽视的。讨论了采用基线测量相对测定法确定天线相位中心在水平和垂直方向上的偏差的原理和方法，并给出了测量结果及建议。     

基于天文开源软件的卫星干涉测量数据处理系统

VLBI (Very Long Baseline Interferometry)技术观测卫星需要对干涉测量数据进行相关和后处理,通过相关、时延校准、条纹搜索,最终得到卫星的基线几何时延.基于天文开源软件建立起一套卫星干涉测量数据处理系统.该系统可工作在实时和事后两种状态,实现相关、中性大气、电离层、钟模型以及仪器硬件的时延校准、条纹搜索、生成基线时延和时延率序列.使用该系统处理北斗GEO (Geosynchronous Earth Orbit)卫星的干涉测量试验数据,得到了精度在1–2 ns量级的卫星基线时延序列.     

基准站对GPS相对定位的影响

本讨论了GPS相对定位中基准站的作用。通过实测资料的解算表明，在区域网的GPS相对定位解算中，为了克服参数之间的强相关性，得到非奇异解，应该固定基准站的坐标或给于它强的先验限制。本也分析了基准站坐标偏差对基线的长度的影响。     

VLBI──全人类分一块蛋糕的艺术

ＶＬＢＩ──全人类分一块蛋糕的艺术南仁东甚长基线干涉测量，简称ＶＬＢＩ。是６０年代发展起来的新技术，使用这种方法可以提高射电望远镜的分辨率。随着ＶＬＢＩ技术的发展，它不但应用于天体物理观测，而且对天体测量、天文地球动力学和大地测量等学科也有广泛的应用...     

大气折射母函数方法、大气折射解析解和映射函数

回顾了作为实用天学和大地测量学中基本研究课题之一的大气折射映射函数研究的进展。介绍了近几年上海天台发展的大气折射母函数方法，以及由此导出的大气折射解析解。对如今广泛地应用在空间测量技术中的几种映射函数做出评述；分析了NMF模型的优点和不足之处。介绍了由大气折射母函数方法引出的大气延迟新连分式映射函数和天大气折射的映射函数方法。利用VLBI实验中高度截止角与基线长度重复率的关系、探空气球(radiosonde)观测资料、PRARE资料比较了各种映射函数的结果。特别指出了映射函数方法对天大气折射和光学波段测距精度的改进。讨论了大气折射计算中的主要误差源。     

用联线干涉仪测量地球自转参数

本文讨论了用联线干涉仪(CERI)测量地球自转参数的基本原理,并据此推出了两条基线配置的最有利条件和最佳观测条件。以未知数方差之和最小作为基线最佳配置的判据,两条基线的夹角应为90°。最佳选源条件为Σsin2δ_scosH_i=0 Σcos~2δ_ssin2H_i=0 Σsin2δ_ssinH_i=0     

开展人造卫星的严格同步激光测距的建议

鉴于目前最高水平的人卫激光测距仪已能达到1厘米的单次测量精度，如何在测站基线测量等应用方面充分发挥其潜力？本建议开展人卫的严格同步激光测距，要求各测站的激光发射时刻严格地由计算机控制，使得各站的激光脉冲在特定时刻（如整秒或十分之一秒）尽可能同步达到卫星。目前广泛使用的主被动锁模激光器，同步时刻误差可达到10微秒（均方差）。本方法获得的全部观测资料除了适用于普遍应用的动力解之外，还有可能得到严格的几何解，而不必采用数学平滑和内插技术，因而在测定远距离站间基线方面将有希望达到5毫米精度。     

恒星光学干涉仪应用于测量恒星位置及ERP的分析(Ⅱ)——几何原理

从基本原理出发,通过具体公式的推导,对恒星光学干涉仪应用于测量恒星位置和地球自转参数(ERP)进行了分析。结果表明:恒星位置可以不受基线矢量参数的影响而独立求解;但对于求解ERP,无论采取任何方法,解决基线稳定性问题是发挥干涉仪潜力的前提。     

VLBI天体测量观测的南天射电源工作表

本文给出了上海、Kashima和Tidbinbilla三个台站组成的VLBI同多进行天体测量观测的南天射电源工作表，共有167颗，赤纬范围为0°＞δ＞－42°17′，相关流量密度大于0.25Jy，观测高度大于10°。还计算了三条基线或三个台站同时观测每颗射电源的时间图，利用它们可以编制观测纲要。     

嵌入式千兆以太网传输系统在VLBI硬件相关处理机中的应用

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测量手段。硬件相关处理机则是VLBI数据预处理的核心设备。随着以FPGA（Field Programmable Gate Array）为实现平台的嵌入式系统的不断发展，用FPGA和嵌入式系统作为实现方式成为硬件相关处理机研究的一个方向。研究了如何利用嵌入式千兆以太网传输系统对硬件相关处理机的长期累加子系统（LTA）进行改进。     

IVS分析中心EOP产品及精度评估

介绍了国际测地/天体测量学甚长基线干涉测量服务(International Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Service for Geodesy and Astrometry, IVS)组织机构及下属分析中心概况.系统归纳了目前IVS发布的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品类型及不同观测类型的用途.利用2010—2019年公开发布的观测资料,对IVS不同分析中心的EOP日常监测和服务能力进行了评估.通过构造观测台站所构成的几何体积,分析了EOP精度与测站数量、测站网分布的关系,统计了IVS不同观测类型的EOP解算精度.此外,综合公开发布的美国、欧洲等区域网观测数据,分析了不同地区区域网的常规及加强观测结果与IVS结果的差异.结果表明:EOP的解算精度与观测台站的分布密切相关, IVS常规观测确定的极移分量的外符合精度优于0.2 mas,世界时(Universal Time, UT1)与协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)之差(UT1-UTC)的精度在0.015 ms左右,加强观测的UT1-UTC值与国际自转服务组织(International Earth Rotation Service, IERS)的C04之间存在0.02–0.03 ms的差异.区域观测网的精度受观测网形和基线长度制约,总体劣于IVS观测精度,其中,美国甚长基线干涉阵列(Very Long Baseline Array, VLBA)的常规及加强观测结果与IVS全球观测结果最接近.     

大气折射母函数方法、大气折射解析解和映射函数

回顾了作为实用天文学和大地测量学中基本研究课题之一的大气折射映射函数研究的进展。介绍了近几年上海天文台发展的大气折射母函数方法 ,以及由此导出的大气折射解析解。对如今广泛地应用在空间测量技术中的几种映射函数做出评述 ;分析了NMF模型的优点和不足之处。介绍了由大气折射母函数方法引出的大气延迟新连分式映射函数和天文大气折射的映射函数方法。利用VLBI实验中高度截止角与基线长度重复率的关系、探空气球 (radiosonde)观测资料、PRARE资料比较了各种映射函数的结果。特别指出了映射函数方法对天文大气折射和光学波段测距精度的改进。讨论了大气折射计算中的主要误差源。     

基于VGOS单基线的UT1测定能力评估

对2021年VLBI (Very Long Baseline Interferometry)全球观测系统(VLBI Global Observing System,VGOS)单基线开展的1 h世界时(Universal Time, UT1)加强观测数据进行分析,结果表明, VGOS单基线测得的UT1与IERS (International Earth Rotation Service) C04序列提供的UT1之差的RMS (Root Mean Square)为25.3μs,优于传统S/X双频段UT1加强观测(Intensive observation, INT1)试验的28.2μs,且UT1的平均形式精度提高1倍.因VGOS单基线1 h观测数目比INT1多1倍,其测得的UT1受极移误差的影响更加稳定,每100μas的极移误差将对UT1引入2.8μs的偏移.此外分析了VGOS 30 min观测数据,除平均形式精度变差外, UT1测量结果与1 h结果相当,表明VGOS单基线30 min观测可用于UT1的超快速服务.同时分析和评估了2021年国内佘山与南山13 m VGOS基线的UT1加强观...