流动VLBI系统及其应用

本文首先探讨了影响流动VLBI系统性能及观测和解算精度的各种因素,提出了建立我国流动VLBI系统的一组参数指标;作为一个应用,探讨了用流动VLBI技术建立特级大地网对可能布设的全国GPS网的定向、尺度和定位控制与改善的情况。     

VLBI观测双线极化条纹拟合方法

提出了一种可用于下一代VLBI观测系统(VGOS)的双线极化条纹拟合方法。现有的VLBI观测模式采用的是右圆极化(RCP),而VGOS系统采用的是双线极化。本文方法包括校正和组合条纹拟合两部分。校正部分选择一颗强源作为参考源,分别得到不同极化方式下的通道时延及相位校正数据,用于目标源的校正。组合条纹拟合部分将4种极化分量的可见度数据组合成伪Stokes分量,通过搜索差分星位角使伪Stokes分量的幅值达到最大,从而获得最终的时延观测量。与单极化条纹拟合相比,组合极化获得的条纹具有更高的信噪比(SNR)及更小的条纹相位弥散度。     

VGOS超宽带观测的首次UT1测量数据处理及分析

在国际甚长基线干涉测量（very long baseline interferometry, VLBI）大地测量与天体测量服务组织协调下,首次利用隶属于VLBI全球观测系统（VLBI global observing system, VGOS）的美国Kokee和德国Wettzell观测站及并置的传统VLBI观测站开展了世界时（universal time, UT1）联合测量试验,观测数据在上海VLBI中心进行了干涉处理。结果表明,VGOS超宽带观测系统的UT1测量精度约为7 μs,并置基线的传统S/X双频系统测量精度约为14 μs,VGOS系统的UT1解算结果优于S/X系统。通过试验建立了从相关处理、相关后处理到UT1参数解算的完整数据处理流程,验证了上海VLBI相关处理机的VGOS数据处理能力,为承担国内和国际VGOS观测数据的相关处理任务奠定了基础。     

FAST天线用于VLBI观测系统性能分析

讨论了射电天线用于天文观测和VLBI大地测量时的几项性能参数；列出了我国现有射电天线组成系统时的工作性能和观测精度；计算了利用我国现有射电天线与FAST天线组成基线进行观测时的系统性能以及所要求射电源的最低流量密度。由此可以看出FAST天线用于VLBI观测具有巨大潜力。     

组合VLBI和SLR数据估计的全球板块运动参数

本文组合应用ＶＬＢＩ和ＳＬＲ数据导出了一个完全基于空间技术实测数据的现时板块运动模型，称为ＳＧＰＭＭ１。ＳＧＰＭＭ１与地学板块运动模型ＮＵＶＥＬ－１的比较指出：空间大地测量数据估计的板块运动总体上与地学估计值一致。经过地磁极倒转时间尺度修正，并考虑到冰斯后地壳回弹的影响，空间大地测量数据估计的北美，欧亚和澳大利亚板块之间的相对运动速率与地学估计值有极好的一致，但太平洋板块相对于北美、欧亚和澳大利亚     

FAST天线用于VLBI观测系统性能分析

讨论了射电天线用于天文观测和VLBI大地测量时的几项性能参数;列出了我国现有射电天线组成系统时的工作性能和观测精度;计算了利用我国现有射电天线与FAST天线组成基线进行观测时的系统性能以及所要求射电源的最低流量密度.由此可以看出FAST天线用于VLBI观测具有巨大潜力.     

相对论框架中的VLBI观测模型

本文以太阳系质心参考系为基础推导了VLBI时延和引力延迟的后牛顿表达式;讨论了各天体对VLBI时延的影响量级及其作用范围;并根据地心参考系与太阳系质心参考系的坐标转换关系,给出了地心参考系中的VLBI观测模型。建议采用(25)式和(16)式作为VLBI时延和引力延迟改正的计算公式。     

昆明站流动VLBI观测数据处理初步结果

对我国自行研制的流动VLBI首次长距离观测数据进行处理 ,得到了初步结果 ,并对流动VLBI今后的观测提出了一些建议。     

VLBI资料处理软件系统OCCAM V6.0简介

OCCAM V6．0是在PC机上开发的一套VLBI大地测量数据处理软件。该软件用标准FORTRAN77(90)语言编写，可在Windows95以上版本和LINUX环境下的PC机上运行，其主要特点是操作简便、兼容性好、处理容量大、速度快和结果输出多样化等。随着该软件的不断改进和发展，利用OCCAM进行VLBI数据分析的学者逐渐增多，OCCAM软件的使用也日益广泛。本文简要介绍了OCCAM软件的安装、各个模块的主要功能和在运行中的注意事项，供今后OCCAM用户在使用过程中参考。     

流动VLBI天线系统噪声温度及天线效率测量

我国自行研制的第一套流动VLBI系统--DCW-01型流动VLBI测量仪,目前已在国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"中投入使用.在流动VLBI的观测试验中,天线系统噪声温度和天线效率是观测前系统调试和检测的两项重要内容.天线系统噪声温度是衡量流动VLBI观测系统内部噪声程度的特性指标;天线效率反映了天线系统对到达天线能量的利用率,在很多计算公式中是一个很重要的参数.因此,精确地测量它们的值是进行相关处理和计算的前提.文中结合我国流动VLBI观测站的研制与建设,介绍了流动VLBI测量仪的天线及接收机系统,并详细阐述了其天线系统噪声温度和天线效率的测量.     

全球导航卫星系统反射测量(GNSS+R)最新进展与应用前景

全球导航卫星系统(GNSS)具有全天候、近实时、高精度的特点,可持续发射L波段信号,广泛应用于定位、导航和授时(PNT)。随着GNSS技术的发展,最近GNSS反射信号可探测地球表面特征,即GNSS反射测量(GNSS+R)。结合GNSS接收机天线位置和介质信息,利用延迟测量值可以确定表面粗糙度和表面特性。GNSS+R作为当前GNSS和遥感领域的研究热点,取得了一些研究进展和成果。本文详细介绍了GNSS+R原理和方法及其最新应用进展,包括各种GNSS+R技术手段和方法,以及海洋、陆地、水文、植被和冰雪等遥感应用,特别是最新BeiDou-R和TDS-1研究进展。最后给出了GNSS+R应用前景和展望,包括多GNSS系统、GNSS+R接收机、GNSS+R卫星计划和新兴应用等。     

全球定位系统(GPS)的最新进展(下)

3　动态 GPS定位自从利用 GPS载波相位观测的机载动态定位于 1 985年第一次得到证实之后 ,可靠的 GPS解支持航空摄影测量、遥感活动和地球物理测量的能力显著改进了。这些改进来源于若干因素的综合 :第一 ,运动 GPS接收机可以跟踪 8颗或更多颗卫星 ;第二 ,可以得到精密星历供后处理之用 ;第三 ,提出了一些算法 ,它们能以少量的相位和伪距观测量在运动中初置相位偏差。这些因素综合起来 ,产生了精确到厘米级的动态定位能力。这就是动态 GPS定位技术。它可以把距离延伸到约 1 0 0 km。采用 KARS( Kine-matic And Rapid Static)程序…     

空间大地测量的最新进展(四)

4.5 美国和法国合作的TOPEX任务 卫星测高对于大洋环流研究的用途,已为GEOS-3、SEASAT和GEOSAT 3项任务所证实.但对于洋盆这样大范围的大洋环流研究来说,这3项任务中没有一个是最佳设计的.因此,美国和法国有关学者协作,进行了用于大洋环流研究的测高卫星的设计,他们特别强调进一步提高定轨精度,建立更好的重力场模型,设计更完善的测高仪,商定了美法合作的TOPEX/POSEIDON(海洋地形实验/海神)任务.TOPEX是Ocean Topography Experiment的缩写词,是美国原来的名称,POSEIDON是法国原来为这一任务定的名称,现在简称为T/P或TOPEX.     

全球定位系统(GPS)的最新进展(上)

首先分析了 GPS观测的主要误差源。其次 ,叙述了空基 (星载 ) GPS的科学应用 ,其中 TOPEX和 Micro L abe任务都是成功的范例。关于 GPS对于气象学的应用 (GPS/MET)方面 ,比较详细地介绍了地基 GPS/MET和空基(星载 ) GPS/MET的最新进展 ,二者处于 GPS的最新进展的前沿。     

空间大地测量的最新进展(三)

4 卫星雷达测高的最新进展4.1 从GEOS-3到SEASAT-1卫星雷达测高是从卫星上安置的雷达测高仪垂直向海面发射电脉冲,并被海面垂直反射至卫星.由电脉冲在测高仪和海面之间往返的时间,即可推算卫星对于瞬时海面的高度ha.由于电波束发散成为圆锥状,ha实际上是以εha(ε是波束圆锥的开角)为半径的一个圆形波迹范围内的平均高度.若ε=1°,ha=500-1000km,则此半径约为10km.在上节所述的激光测高中,地面光迹的直径为70m.因此,激光测高的分辨率远远好于雷达测高.为了把雷达测高结果换算为卫星至大地水准面的距离,需要加入一系列改正.测高卫星的位置可由该星的精密轨道求得,由此可算出该卫星至所选定的平均地球椭球面的距离h(即大地高),于是大地水准面高N=h-ha.     

全球高分辨率数字高程模型研究进展与展望

简要介绍了数字高程模型（digital elevation model,DEM）的起源与定义,根据4种不同的观测平台分类介绍了DEM数据获取方法,给出目前国际上发布的高分辨率全球DEM的主要性质和特点。重点介绍了9大类全球DEM,分析了DEM质量评估相关的评定方法和精度指标。论述了DEM在地质灾害监测、海岸带脆弱性分析方面的应用,以美国地质勘探局和德国航空太空中心正在开展的DEM项目为例,讨论了高精度、高分辨率全球同质DEM和地形测深高程模型的最新需求,最后总结展望全球高分辨率DEM的发展趋势。     

全球高程基准研究进展

建立统一的全球高程基准是国际大地测量科学界的核心目标之一,也是全球尺度地球科学研究、跨境工程应用等的必要基础设施。国际大地测量协会（international geodesy association,IAG）2015年发布了国际高程参考系统的定义,并于2019年提出了建立国际高程参考框架的目标。从全球高程参考系统的理论基础和定义出发,对国际高程参考系统与框架的理论、方法和实际问题开展论述与研究,主要包括全球大地水准面重力位$W_{\mathrm{0}}$的确定、基于高阶重力场模型的重力位确定、基于区域重力场建模的重力位确定,并重点论述和分析了IAG组织的科罗拉多大地水准面建模试验和中国2020珠峰高程测量实现国际高程参考系统2项典型案例研究。结果表明,在平坦地区和一般山区,重力大地水准面模型精度能达到1 cm（重力位0.1 m2/s2）,即使在珠穆朗玛峰这样的特大山区,也有望达到2~3 cm精度（重力位0.2~0.3 m2/s2）。综合典型案例研究结果、观测技术、数据资源和区域分布等因素,提出了建立国际高程参考框架的初步策略,包括IHRF参考站布设、重力位确定方法、数据要求、应遵循的标准/约定和预期精度指标等,展望了光学原子钟与相对论大地测量对于全球高程基准统一的潜在贡献。     

VLBI软件及应用研究

本文系统地研究了ＶＬＢＩ天体测量和大地测量数据处理软件系统（ＣＡＬＣ／ＳＯＬＶＫ）。利用最新ＶＬＢＩ观测资料（１９９３年～１９９４年）对各类天文地球动力学参数进行了精密的测定和研究。     

The mobile VLBI campaigns in Norway (1989–1993)

Summary Since 1989 several mobile VLBI campaigns have been carried out in Europe with a total of 14 sites occupied. The Norwegian stations at Tromsø and Trysil are the only mobile VLBI stations in Europe observed in more than one epoch, so they have produced the most interesting data from these campaigns. Tromsø is the only station observed in the two summer campaigns (1989 and 1992), while Trysil has been the winter site for MV-2 since late 1991 until the spring of 1993. In this paper we describe the mobile VLBI campaigns in Norway including the observational work and the detailed geodetic analysis performed with OCCAM V3.3. We have also analyzed a series of GPS data sets from Tromsø in order to check the reliability of the VLBI results for that station. The results reveal the need for a very careful design of mobile VLBI experiments, in particular regarding the consistency of the network and of the observation schedules, and the special care that is required in the analysis of the mobile VLBI data in order to achieve significant conclusions.     

Stability of the determination of earth rotation parameters (ERP) from VLBI

The observations of theIRIS network are used to study the stability of the determination ofERP fromVLBI. It is concluded that the uncertainties in the initial values ofERP, the errors of other parameters and analyst noise are at the same level as the formal errors in the determination ofERP. The geometric effect on the determination ofERP is important and gives rise to systematic errors. The geometric effect on polar motion is greate than onUT1, and much greater for the continental network. The stability of the determination ofERP fromVLBI can be improved either by creating new stations at reasonable locations in a network or by creating new networks. At last a comparison is provided between the determinations ofERP from theIRIS andTEMPO networks.