深空探測(cè)器的VLBI逆相位參考定位
發(fā)布時(shí)間:2019-10-12 03:42
【摘要】:深空探測(cè)是指脫離地球引力場(chǎng),進(jìn)入太陽系空間和宇宙空間的探測(cè),主要包括對(duì)月球、行星的探測(cè)和進(jìn)行天文觀測(cè),而實(shí)現(xiàn)空間探測(cè)器的高精度定位和軌道測(cè)定是空間探測(cè)活動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。深空探測(cè)器精密定位中,VLBI技術(shù)歷經(jīng)了ΔVLBI技術(shù)、ΔDOR技術(shù)、相位參考技術(shù)的發(fā)展階段,精度不斷得到提高,對(duì)深空探測(cè)器的測(cè)角能力從幾百毫角秒(mas)量級(jí)提高至mas量級(jí),如今已可達(dá)到亞毫角秒的量級(jí)。深空探測(cè)器的VLBI相位參考定位一般是以河外源為參考源,深空探測(cè)器為目標(biāo)源,通過對(duì)河外源的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行條紋擬合,獲得延遲和延遲率,用以改正這些效應(yīng)對(duì)深空探測(cè)器的VLBI觀測(cè)相位數(shù)據(jù)的影響,由于兩者角距較近,主要誤差源比如傳播介質(zhì)延遲的影響通過對(duì)兩者相位的差分得以基本消除,通過成圖后可以獲得兩者的高精度相對(duì)位置。然而,這種傳統(tǒng)的VLBI相位參考定位方法(為方便比較稱之為正相位參考)對(duì)河外源的強(qiáng)度有較高的要求,即觀測(cè)數(shù)據(jù)必須有足夠高的信噪比以確保得到可靠的條紋擬合結(jié)果。通常深空探測(cè)器射電信號(hào)的流量密度遠(yuǎn)高于河外源,為此本文結(jié)合實(shí)際觀測(cè)探討深空探測(cè)器的VLBI相位參考技術(shù),在深空探測(cè)器的VLBI相位參考定位技術(shù)介紹的基礎(chǔ)之上,提出了一種新的定位方法:VLBI逆相位參考定位。該種方法主要是以行星探測(cè)器作為參考源,對(duì)相位校準(zhǔn)后的河外源進(jìn)行成圖,來實(shí)現(xiàn)高精度的相對(duì)定位。本文基于實(shí)測(cè)的VLBI觀測(cè)資料,驗(yàn)證了該方法的可行性;并通過模擬資料表明,在河外源較弱的情況下,逆相位參考可以獲得更高精度的相對(duì)定位結(jié)果。論文的主要內(nèi)容概括如下:1.系統(tǒng)闡述了VLBI天體測(cè)量的基本原理,從VLBI絕對(duì)和相對(duì)天體測(cè)量?jī)纱箢愋瓦M(jìn)行說明。在簡(jiǎn)要介紹VLBI基本原理的基礎(chǔ)上,著重介紹了VLBI相位參考方法的基本原理、觀測(cè)模式以及主要影響因素。2.針對(duì)傳統(tǒng)的VLBI正相位參考方法的不足,提出了逆相位參考方法,分析了逆相位參考方法的優(yōu)勢(shì)及其適用的條件。通過采用VLBA對(duì)CASSINI探測(cè)器進(jìn)行相位參考觀測(cè)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),本文對(duì)正逆相位參考的數(shù)據(jù)處理流程進(jìn)行了詳細(xì)說明,包括利用AIPS結(jié)合ParselTongue軟件對(duì)CASSINI探測(cè)器進(jìn)行的相位參考成圖的數(shù)據(jù)處理。比照以往發(fā)表的結(jié)果,驗(yàn)證了逆相位參考方法的可行性。3.為了研究逆相位參考在弱源處的優(yōu)勢(shì),基于實(shí)測(cè)資料模擬了弱源,即根據(jù)VLBI條紋擬合的成功率與所用的通道數(shù)有關(guān),人為選取較少通道的做法來實(shí)現(xiàn)模擬弱的河外源。通過比較正逆相位參考兩種方法對(duì)弱源的結(jié)果,驗(yàn)證了逆相位參考的優(yōu)勢(shì)。
【圖文】:
我們有必要對(duì)時(shí)延測(cè)量的基本原理及影響時(shí)延的各種誤差處理的過程中干涉儀如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以得到所需要的以提及。由于本文主要針對(duì)的是深空探測(cè)器的天體測(cè)量,BI 天體測(cè)量的基本原理進(jìn)行一番講述。本原理性質(zhì)的著名實(shí)驗(yàn),是 Thomas Young 的雙狹縫干涉實(shí)驗(yàn)[25]縫,通過在板子后面擺設(shè)屏幕,讓光從點(diǎn)光源經(jīng)狹縫投射通過隨后出現(xiàn)的干涉圖樣,Young 堅(jiān)信光以波動(dòng)傳播,以,在整個(gè) 19 世紀(jì)與光的粒子性理論分庭抗禮。幕,干涉圖像會(huì)隨之而變化。當(dāng)入射光為非相干光時(shí),則實(shí)驗(yàn)中我們可以得知,,相干光必須擁有相同的波長(zhǎng),其相位相宜頻率和相位穩(wěn)定特性接受設(shè)備的研制成功,射電干涉
隨著原子鐘[30][31][32]的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,實(shí)現(xiàn)高了角分辨率,于是實(shí)現(xiàn)了 VLBI。于天測(cè)和地測(cè)兩方面,兩者有著本質(zhì)上的差別,一面上的觀測(cè),但兩者的基本原理是一樣的。地測(cè)量學(xué)在過去幾十年里發(fā)生了革命性的變化。這項(xiàng)相距數(shù)千千米臺(tái)站間在射電波段進(jìn)行干涉測(cè)量的出長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(VLBI)技術(shù)達(dá)到目前以厘米級(jí)精度的精度確定致密河外射電源間的角距。預(yù)計(jì)這一技術(shù)度水平。是相距甚遠(yuǎn)的兩面天線,用于收集某射電源的輻射由原來的球面波變成了平面波。某波前到達(dá)兩天線的
【學(xué)位授予單位】:解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:P228.6
本文編號(hào):2547866
【圖文】:
我們有必要對(duì)時(shí)延測(cè)量的基本原理及影響時(shí)延的各種誤差處理的過程中干涉儀如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以得到所需要的以提及。由于本文主要針對(duì)的是深空探測(cè)器的天體測(cè)量,BI 天體測(cè)量的基本原理進(jìn)行一番講述。本原理性質(zhì)的著名實(shí)驗(yàn),是 Thomas Young 的雙狹縫干涉實(shí)驗(yàn)[25]縫,通過在板子后面擺設(shè)屏幕,讓光從點(diǎn)光源經(jīng)狹縫投射通過隨后出現(xiàn)的干涉圖樣,Young 堅(jiān)信光以波動(dòng)傳播,以,在整個(gè) 19 世紀(jì)與光的粒子性理論分庭抗禮。幕,干涉圖像會(huì)隨之而變化。當(dāng)入射光為非相干光時(shí),則實(shí)驗(yàn)中我們可以得知,,相干光必須擁有相同的波長(zhǎng),其相位相宜頻率和相位穩(wěn)定特性接受設(shè)備的研制成功,射電干涉
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【學(xué)位授予單位】:解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:P228.6
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2547866
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