對北斗地球同步衛(wèi)星（GEO）使用甚長基線干涉測量技術(shù)（VLBI）進行測量,VLBI測量的是目標橫向位置與速度,從而與測距測速技術(shù)形成互補。研究了VLBI觀測衛(wèi)星的基本原理和Di FX（distributed FX correlator）對衛(wèi)星處理主要流程。利用適合于衛(wèi)星的Di FX軟件相關(guān)器進行數(shù)據(jù)處理分析獲得了清晰的干涉條紋。針對中國科學(xué)院國家授時中心寬帶VLBI系統(tǒng)在觀測北斗衛(wèi)星信號時,由于觀測帶寬遠大于信號帶寬,導(dǎo)致必須要處理大量的無用信息,提出了用Zoom方法對觀測帶寬頻率進行截取有效信號的方法。利用Zoom方法和常規(guī)方法進行相關(guān)處理及后處理,結(jié)果表明在觀測有效帶寬的情況下,Zoom方法可以有效地提高信號觀測質(zhì)量和觀測精度。 

【文章來源】：時間頻率學(xué)報. 2020年03期

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

吉林—三亞互相關(guān)譜

第3期張繼榮等：VLBI觀測北斗GEO衛(wèi)星的相關(guān)處理試驗237圖7喀什—三亞互相關(guān)譜利用HOPS的Fourfit程序計算得到VLBI觀測值，得到8MHz有效信號內(nèi)的吉林—三亞的時延精度為69ps，吉林—喀什的時延精度為152ps，喀什—三亞的時延精度為112ps。從圖5至圖7中可以看出衛(wèi)星的有效信號均落在14~22MHz之間，其他頻率范圍內(nèi)噪聲干擾較大，并且可以看出3條基線都在14~22MHz，8MHz帶寬之間出現(xiàn)較為清晰的干涉條紋，通過HOPS進行干涉條紋的互功率譜擬合有較為理想的結(jié)果。在8MHz帶寬之外由于噪聲干擾信號較大，可以看到其擬合結(jié)果并不理想，各個相位與頻率，幅度與頻率的關(guān)系無規(guī)則的分布于圖內(nèi)，無法進行有效擬合。另外可以看出在數(shù)據(jù)相關(guān)處理過程中明顯會對干擾噪聲和有效信號同時進行相關(guān)處理，這就會對最終的時延結(jié)果造成一定影響。在整個頻帶中我們只對某段頻譜的局部特性感興趣，而不是包含干擾信號的整個頻帶，但由于寬帶VLBI觀測衛(wèi)星的限制，VGOS系統(tǒng)的最小觀測帶寬僅為32MHz，無法支持任意的指定帶寬進行處理，同時考慮到干擾噪聲信號處理過程中所帶來的的影響，所以需要對源信號進行截取8MHz帶寬來提取有效信號，濾掉干擾噪聲信號再進行相關(guān)處理。圖8到圖10分別為吉林—三亞、吉林—喀什、喀什—三亞3條基線分別截取8MHz帶寬后，提取出有效信號進行相關(guān)處理及條紋擬合后的互功率譜�？梢钥吹皆谡麄�帶寬內(nèi)都為有效信號，并且擬合后均出現(xiàn)清晰的干涉條紋。經(jīng)過截取8MHz帶寬后得到時延精度吉林—三亞為29ps，吉林—喀什為47ps，喀什—三亞為44ps。圖8吉林—三亞8MHz帶寬互相關(guān)譜1000-100051015202530頻率/MHz5.00K—SK—S相位幅度/dB012345678頻率

硐耄?鞲魷轡揮肫德剩??扔肫德實墓叵滴薰嬖虻姆植加諭寄冢?薹ń?杏行?夂�。链擄�?以看出在數(shù)據(jù)相關(guān)處理過程中明顯會對干擾噪聲和有效信號同時進行相關(guān)處理，這就會對最終的時延結(jié)果造成一定影響。在整個頻帶中我們只對某段頻譜的局部特性感興趣，而不是包含干擾信號的整個頻帶，但由于寬帶VLBI觀測衛(wèi)星的限制，VGOS系統(tǒng)的最小觀測帶寬僅為32MHz，無法支持任意的指定帶寬進行處理，同時考慮到干擾噪聲信號處理過程中所帶來的的影響，所以需要對源信號進行截取8MHz帶寬來提取有效信號，濾掉干擾噪聲信號再進行相關(guān)處理。圖8到圖10分別為吉林—三亞、吉林—喀什、喀什—三亞3條基線分別截取8MHz帶寬后，提取出有效信號進行相關(guān)處理及條紋擬合后的互功率譜�？梢钥吹皆谡麄�帶寬內(nèi)都為有效信號，并且擬合后均出現(xiàn)清晰的干涉條紋。經(jīng)過截取8MHz帶寬后得到時延精度吉林—三亞為29ps，吉林—喀什為47ps，喀什—三亞為44ps。圖8吉林—三亞8MHz帶寬互相關(guān)譜1000-100051015202530頻率/MHz5.00K—SK—S相位幅度/dB012345678頻率/MHz8.06.0160150140幅度/dB相位J—SJ—S

【參考文獻】：
期刊論文
[1]衛(wèi)星共視與基線長度及衛(wèi)星高度關(guān)系的研究[J]. 徐磊,楊旭海,弓劍軍,劉佳.  時間頻率學(xué)報. 2019(03)
[2]地球衛(wèi)星VLBI觀測研究進展[J]. 孫焱,張波,舒逢春.  天文學(xué)進展. 2019(01)
[3]基于VGOS的GEO衛(wèi)星觀測試驗[J]. 弓劍軍,馬浪明,姚當,楊旭海.  時間頻率學(xué)報. 2018(04)
[4]火星探測VLBI測定軌技術(shù)[J]. 劉慶會.  深空探測學(xué)報. 2018(05)
[5]基于VLBI與BDS聯(lián)合解算ERP的算法研究[J]. 劉聰,孟鵬飛,劉鑫.  全球定位系統(tǒng). 2018(03)
[6]Basic Earth’s Parameters as estimated from VLBI observations[J]. Ping Zhu,Attilio Rivoldini,Laurence Koot,Véronique Dehant.  Geodesy and Geodynamics. 2017(06)
[7]深空探測器無線電干涉測量開源數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)建及試驗[J]. 陳永強,周歡,李偉,屈明,劉慶.  飛行器測控學(xué)報. 2017(03)
[8]轉(zhuǎn)發(fā)式測定軌技術(shù)及其研究進展[J]. 楊旭海,丁碩,雷輝,曹芬,李志剛,郭際,李偉超,孫保琪,陳亮,黃承強,成璇,弓劍軍,龔婕.  時間頻率學(xué)報. 2016(03)
[9]高精度甚長基線干涉測量理論時延軟件的實現(xiàn)[J]. 孟書宇,王偉華,吳曉平,魏偉.  測繪科學(xué). 2017(02)
[10]基于中國VLBI網(wǎng)嫦娥三號差分相時延研究[J]. 鄭鑫,劉慶會,吳亞軍,賀慶寶,李培佳,黃勇,周偉莉.  天文研究與技術(shù). 2016(04)



本文編號：2951233