深空探测器的VLBI逆相位参考定位

发布时间：2019-10-12 03:42

【摘要】：深空探测是指脱离地球引力场,进入太阳系空间和宇宙空间的探测,主要包括对月球、行星的探测和进行天文观测,而实现空间探测器的高精度定位和轨道测定是空间探测活动的关键技术之一。深空探测器精密定位中,VLBI技术历经了ΔVLBI技术、ΔDOR技术、相位参考技术的发展阶段,精度不断得到提高,对深空探测器的测角能力从几百毫角秒(mas)量级提高至mas量级,如今已可达到亚毫角秒的量级。深空探测器的VLBI相位参考定位一般是以河外源为参考源,深空探测器为目标源,通过对河外源的观测数据进行条纹拟合,获得延迟和延迟率,用以改正这些效应对深空探测器的VLBI观测相位数据的影响,由于两者角距较近,主要误差源比如传播介质延迟的影响通过对两者相位的差分得以基本消除,通过成图后可以获得两者的高精度相对位置。然而,这种传统的VLBI相位参考定位方法(为方便比较称之为正相位参考)对河外源的强度有较高的要求,即观测数据必须有足够高的信噪比以确保得到可靠的条纹拟合结果。通常深空探测器射电信号的流量密度远高于河外源,为此本文结合实际观测探讨深空探测器的VLBI相位参考技术,在深空探测器的VLBI相位参考定位技术介绍的基础之上,提出了一种新的定位方法:VLBI逆相位参考定位。该种方法主要是以行星探测器作为参考源,对相位校准后的河外源进行成图,来实现高精度的相对定位。本文基于实测的VLBI观测资料,验证了该方法的可行性;并通过模拟资料表明,在河外源较弱的情况下,逆相位参考可以获得更高精度的相对定位结果。论文的主要内容概括如下:1.系统阐述了VLBI天体测量的基本原理,从VLBI绝对和相对天体测量两大类型进行说明。在简要介绍VLBI基本原理的基础上,着重介绍了VLBI相位参考方法的基本原理、观测模式以及主要影响因素。2.针对传统的VLBI正相位参考方法的不足,提出了逆相位参考方法,分析了逆相位参考方法的优势及其适用的条件。通过采用VLBA对CASSINI探测器进行相位参考观测得到的实测数据,本文对正逆相位参考的数据处理流程进行了详细说明,包括利用AIPS结合ParselTongue软件对CASSINI探测器进行的相位参考成图的数据处理。比照以往发表的结果,验证了逆相位参考方法的可行性。3.为了研究逆相位参考在弱源处的优势,基于实测资料模拟了弱源,即根据VLBI条纹拟合的成功率与所用的通道数有关,人为选取较少通道的做法来实现模拟弱的河外源。通过比较正逆相位参考两种方法对弱源的结果,验证了逆相位参考的优势。
【图文】：

天体测量,深空探测器,基本原理,双狭缝

我们有必要对时延测量的基本原理及影响时延的各种误差处理的过程中干涉仪如何对数据进行处理以得到所需要的以提及。由于本文主要针对的是深空探测器的天体测量，BI 天体测量的基本原理进行一番讲述。本原理性质的著名实验，是 Thomas Young 的双狭缝干涉实验[25]缝，通过在板子后面摆设屏幕，让光从点光源经狭缝投射通过随后出现的干涉图样，Young 坚信光以波动传播，以，在整个 19 世纪与光的粒子性理论分庭抗礼。幕，干涉图像会随之而变化。当入射光为非相干光时，则实验中我们可以得知，，相干光必须拥有相同的波长，其相位相宜频率和相位稳定特性接受设备的研制成功，射电干涉

立体图形,时延

随着原子钟[30][31][32]的发现和发展，实现高了角分辨率，于是实现了 VLBI。于天测和地测两方面，两者有着本质上的差别，一面上的观测，但两者的基本原理是一样的。地测量学在过去几十年里发生了革命性的变化。这项相距数千千米台站间在射电波段进行干涉测量的出长基线干涉测量（VLBI）技术达到目前以厘米级精度的精度确定致密河外射电源间的角距。预计这一技术度水平。是相距甚远的两面天线，用于收集某射电源的辐射由原来的球面波变成了平面波。某波前到达两天线的
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P228.6

【参考文献】