VLBI

摘要： 中国探月工程“绕、落、回”历次任务对探测器的飞行轨道测量和着陆点位置测量有很高的精度要求,综合测距、测速和甚长基线干涉测量(VLBI)方法可快速获得探测器的高精度测量结果。基于“嫦娥1号”至“嫦娥5号”任务中国VLBI网实测获得的VLBI数据,建立了“2007–2020中国探月工程VLBI测量数据集”。本数据集时间跨度为2007–2020年,除实时任务数据外,还包含了各个拓展试验任务和长管任务的测量数据集。这些数据具有重要意义,已服务于多个嫦娥任务VLBI新技术方法验证与系统性能评估,支持了多次VLBI测轨任务的圆满完成,对我国后续各项探月工程和行星探测,以及空间天文相关课题的研究,也具有较高的参考价值。

摘要： ΔDOR测量是一种应用于深空探测中的差分VLBI技术,通过对探测器和射电源的测量结果进行差分处理,从而减弱或消除传播介质、台站设备、时钟等引起的测量误差。目前我国ΔDOR测量的相关后处理中,有以首颗射电源作为参考源和邻近射电源作为参考源的两种不同时延修正方法。利用对嫦娥四号实时任务期间VLBI测量数据对这两种方法进行研究分析,得到两者的时延结果相差在2 ns以内,且存在随时间变化的趋势;通过对基线时延闭合差以及定轨残差进行分析发现,相较于首颗射电源修正的方法,邻近源修正存在一定优势。

摘要： 中国VLBI网(Chinese VLBI Network,CVN)在探月工程中采用相对差分单向测距(delta differential one-way ranging,ΔDOR)技术,通过交替观测探测器和邻近致密射电源标校系统误差,以获得高精度的探测器轨道角位置。尽管如此,探测器和射电源信号频谱差异引起的接收设备相位波动仍然是ΔDOR的重要误差来源之一。通过Gold码对DOR信标扩频调制,产生与射电源频谱特性近似的伪随机噪声差分单程测距(pseudorandom noise DOR,PN-DOR)信标,可以有效减少相位波动误差。参考中国探月工程嫦娥五号的VLBI信标参数,设计了PN-DOR信标参数,生成了PN-DOR信标,完成了PN-DOR信标的编码、调制、提取、解调和解码等过程的仿真分析,由于后续探月任务可能出现频谱混叠情况,还研究了频谱混叠对PN-DOR的影响。

摘要： 激光扫描测量方法具有快速、自动和非接触等优点,但是测量精度在毫米量级。综述了激光扫描仪在天线结构变形测量中的应用,它可以对望远镜的焦距及信号路径长度变化、VLBI参考点的稳定性和面板错位等进行有效测量。同时介绍了提高系统测量精度的关键技术,包括2面测量和现场标定等测量手段,简化点云、增加修正系数和正交距离回归等数据处理方法。这些方法和结果可为高效测量射电望远镜天线结构的变形提供参考。

摘要： 甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)是重要的深空探测器测轨技术。中国VLBI网(Chinese VLBI network,CVN)在中国探月工程的快速精密测定轨任务中发挥着不可替代的作用。根据探测器的轨道、信标特征和数传信号的编码、调制方式,研究数传信号的仿真方法,并仿真上升器月面起飞前测站记录的基带数据。仿真与实测数据处理结果的对比,表明该仿真方法能够较为真实地反映数传信号对DOR侧音的干扰,且能够对测控和数传信号同时工作的VLBI数据处理系统的性能进行检测。

摘要： 上海新建的2台VGOS(VLBI global observing system)天线被其附近原有的大天线遮挡,为了开展VGOS站网的联合观测,提出了一种基于天线几何位置关系的地平遮挡角计算方法。根据台站相对位置、天线口径及天线参考点到边缘点的距离等参数,即可得到VGOS天线的地平遮挡角。天马VGOS天线的最大遮挡角为22.3°,遮挡天区面积占5°以上天区面积的比值为2.19%;佘山VGOS天线的最大遮挡角为23.4°,遮挡天区面积占5°以上天区面积的比值为3.14%。通过在观测纲要中添加天线的地平遮挡角信息,成功实施了VGOS站网的联测。利用VieVS软件仿真分析了天马-维泽尔基线上VGOS天线的UT1测量精度,结果表明,天马VGOS天线的地平遮挡对UT1的测量精度没有显著的影响。

摘要： 本文采用直接法推导了射电天线轴系误差的指向改正模型的完全表达式,统一了轴系误差指向改正模型与L?sler归心测量模型中共有轴系参数的定义,建立了射电天线指向测量模型与归心测量模型中天线方位轴倾角参数间的联系,从而实现了利用射电天线方位轴信息测定VLBI测站垂线偏差(DOV)的方法.该方法不依赖专用DOV测量设备,仅需天线不定期维护的指向校正测量数据和包含水准测量的归心测量数据,是一种直接测量法.用多种DOV测量方法对采用本方法测得DOV进行符合度验证,初步结果表明:DOV卯酉分量与实测值一致.DOV子午分量与实测值在方向上一致,数值上存在一定差异,这是因为天线指向校正测量时射电源在测站天区南北分布不均匀.今后将进一步通过优化天线指向修正测量,实现利用VLBI天线方位轴信息对VLBI站的DOV的高精度测定.

摘要： VLBI全球观测系统(VLBI Global Observing System,VGOS)是新一代的测地VLBI系统,在2～14 GHz频率范围内可自由选择最多4个频段开展观测.有别于传统测地VLBI系统采用S/X双频观测消除电离层效应,由于VGOS超宽带观测的频率范围跨度很大,必须根据多个频段的干涉条纹同时提取群时延观测量和差分电离层总电子含量.通过在干涉测量相位模型中引入电离层效应,基于协方差分析方法对群时延精度进行了定量计算,研究了VGOS不同频段组合对群时延精度的影响.利用国际VGOS实测数据对群时延精度进行了统计分析,结果表明群时延实测精度与理论分析一致,验证了时延精度计算方法的有效性.本方法可用于VGOS超宽带频率序列的选择和优化.

摘要： 对接收到的观测信号进行实时采集记录与传输是甚长基线干涉测量(VLBI)的重要技术环节.在嫦娥五号任务中, VLBI终端需要同时采集记录轨道器、上升器、着陆器等多个目标探测器发出的测控信号、数传信号并分时采集记录河外射电源信号.由于探测器信号频点多、动态范围大、频谱形式复杂,现有天文VLBI终端不能满足探月与深空探测的需求.我们针对嫦娥五号探测器信标特点,开展了多通道、多比特信号采集、记录与传输一体化技术研究;提出了可变频率多项滤波器组算法,可在很宽的频段范围内,灵活设置信号频点,并能获得平坦的幅度特性与线性相位特性.采用该技术研制的新型采集记录与传输一体化VLBI终端,具备16个基带通道,能够实时采样、记录嫦娥五号多个探测器用于VLBI测轨的全部测控与数传信标,并能够通过网络将数据实时传送至VLBI中心,确保了在嫦娥五号多种信标复杂电磁环境下的VLBI测轨.相比以往天文终端,其实时性、测量精度和可靠性都有大幅提高,极大地支持了我国嫦娥五号首次月球采样返回关键段测轨任务的圆满完成.为适应未来射电源与探测器的宽窄带观测需求,新型采集记录与传输一体化VLBI终端还具备多比特量化功能.

摘要： 分别采用七参数和九参数两种转换模型对VLBI和GPS并置站的数据进行解算。结果表明VLBI技术和GPS技术获得的坐标精度在1cm以内，尺度参数对两种技术影响甚微。

摘要： 分别采用七参数和九参数两种转换模型对VLBI和GPS并置站的数据进行解算。结果表明VLBI技术和GPS技术获得的坐标精度在1cm以内，尺度参数对两种技术影响甚微。

摘要： 分别采用七参数和九参数两种转换模型对VLBI和GPS并置站的数据进行解算。结果表明VLBI技术和GPS技术获得的坐标精度在1cm以内，尺度参数对两种技术影响甚微。

摘要： 分别采用七参数和九参数两种转换模型对VLBI和GPS并置站的数据进行解算。结果表明VLBI技术和GPS技术获得的坐标精度在1cm以内，尺度参数对两种技术影响甚微。

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 介绍了传统深空测控VLBI信号基带处理方法,分析了传统方法存在的问题.以传统方法为基础,利用信道化方法和原型滤波器多相结构,推导出一种普遍适用的多相滤波+EFT信道化高效基带处理方法,分析了新方法的优势,并以复信号信道划分、最大抽取为例,建立了数学模型.通过对传统方法和屯新方法处理效果的仿真比较,验证了新方法的有效性,在理论上为深空测控VLBI基带处理设备的研制进行了有效的探索,具有积极的意义.

摘要： 本发明涉及一种大地测量VLBI射电源天区覆盖评价方法，包括：S1、依据不同的大地测量VLBI观测纲要，获得不同所述观测纲要下的天区覆盖因子SCD；S2、比较不同天区覆盖因子SCD的大小，对不同观测纲要的射电源天区覆盖做出评价。本发明的通过获得天区覆盖因子SCD值，作为评价射电源天区覆盖的依据，以此来快速、方便地评价不同的观测纲要站址测量的效果，以便高效、及时地调整观测纲要设计，以获得更加准确可靠的解算结果。

摘要： 本发明实施例公开了一种基于译码辅助的VLBI数据处理方法，装置及计算机存储介质；该方法包括：每个地面站基于各自的先验信息对各自所接收到的原始数据进行条纹旋转补偿与时延补偿，获得每个地面站所对应的补偿后数据；每个地面站均针对预设的数据帧模板进行编码与重调制，获得每个地面站各自对应的标准数据；将各地面站所对应的补偿后数据与各自对应的标准数据进行相关运算，获得各地面站接收数据与标准数据之间的相对时延差与相对时延变化率估计值；基于各地面的相对时延差与相对时延变化率估计值分别进行求和，获取所有地面站接收数据之间的时延差与时延变化率估计值；针对所有地面站接收数据之间的时延差与时延变化率估计值进行条纹旋转与时延补偿，获得由所有地面站所形成的基线的总时延差与总时延变化率。

摘要： 本发明公开了一种基于反向VLBI的飞行器导航定位方法，包括：统一N个地面VLBI测站的时空基准；中心信号发射器发射相干波信号至各地面VLBI测站；各地面VLBI测站将接收到的相干波信号叠加上自身对应的标识信号，形成复合信号；各地面VLBI测站同时向飞行器发送复合信号；飞行器在轨接收各复合信号并根据标识信号区分复合信号对应的VLBI测站；飞行器根据相干波信号形成的干涉信息，获得N‑1个独立的时延观测值和时延率观测值；飞行器根据时延观测值和时延率观测值在轨求解得到定位结果。本方明无双向信号传播的时延，与现有飞行器的导航定位方法相比，定位精度高，具有实时性和自主性，能够满足飞行器在轨道变轨、中途修正等对实时性要求较高的场合的应用需求。

摘要： 本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法及装置，校正方法包括：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；获取关系序列的分辨率函数；确定分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；根据拟合插值法确定目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用通道时延及通道初始相位对VLBI系统中通道时延进行校正。本申请能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。

摘要： 本发明涉及一种用于空间VLBI的射电源二次项时延模型重构方法，包括：根据预设的观测计划，确定用于空间VLBI的参数信息，并获取第一台站和第二台站的射电源基带信号序列；在二维时延‑时延率空间内确定搜索范围、搜索步长，并根据搜索范围和搜索步长将二维时延‑时延率空间进行网格划分；针对划分出的每个网格点，对第一台站和第二台站的射电源基带信号序列进行分段处理，获取每个网格点对应的最大相关幅度均值；找出最大相关幅度均值最大的网格点；根据最大相关幅度均值最大的网格点，重构出用于空间VLBI的射电源二次项时延模型。本发明能够在计算复杂度不会有数量级增长的同时，获得高精度的射电源时延模型。

摘要： 本发明涉及一种基于加权全频谱合成方法的空间VLBI信号增强方法，包括步骤：S1：对空间望远镜、n个地面望远镜接收到的信号进行第一次相关处理，得到第一互相关功率谱；S2：得到参与合成的n个地面望远镜信号间需补偿的残余时延、残余时延率；S3：得到需补偿的相位；S4：将参与合成的望远镜接收到的信号同步到同一波前；S5：搜索最佳加权系数，并将参与合成的望远镜进行加权合成，形成虚拟望远镜；S6：将虚拟望远镜与空间望远镜进行VLBI干涉处理。本发明的基于加权全频谱合成方法的空间VLBI信号增强方法，通过将多个地面望远镜的信号合成，形成虚拟望远镜后再与空间望远镜进行VLBI，提高了基线灵敏度。

摘要： 本发明提供了一种VLBI的高精度太空飞行器轨道测量方法，包括具有VLBI系统的设备、信息接收端、数据处理中心，VLBI系统的设备将要测量的参数数据传送至地球上的信息接收端，信息接收端将数据传送至数据处理中心，进行数据的处理，其中设备包括多个在外太空点位置建设的射电望远镜，地球上点位置建设的射电望远镜，以及所有射电望远镜之间能够信息传送的网络基站。该方法是在外太空设置射电望远镜的位置点并不限于特定的点，而是一些固定轨道上位置、或相对某些星球固定空间位置的点的集合，点群，能够突破地球常规距离的限制，利用地球外太空的点放置的望远镜，大幅度地提升VLBI系统的口径，从而实现卫星轨道的测量精度。

摘要： 本发明实施例公开了一种基于译码辅助的VLBI数据处理方法，装置及计算机存储介质；该方法包括：每个地面站基于各自的先验信息对各自所接收到的原始数据进行条纹旋转补偿与时延补偿，获得每个地面站所对应的补偿后数据；每个地面站均针对预设的数据帧模板进行编码与重调制，获得每个地面站各自对应的标准数据；将各地面站所对应的补偿后数据与各自对应的标准数据进行相关运算，获得各地面站接收数据与标准数据之间的相对时延差与相对时延变化率估计值；基于各地面的相对时延差与相对时延变化率估计值分别进行求和，获取所有地面站接收数据之间的时延差与时延变化率估计值；针对所有地面站接收数据之间的时延差与时延变化率估计值进行条纹旋转与时延补偿，获得由所有地面站所形成的基线的总时延差与总时延变化率。

摘要： 本发明提供一种基于互相关谱合成的空间VLBI信号增强方法，包括：空间望远镜和多个地面望远镜组成VLBI干涉系统，获取来自空间望远镜和来自多个地面望远镜的原始观测数据；基于空间望远镜和地面望远镜的之间原始观测数据的相关处理以及地面望远镜之间的原始观测数据的相关处理，经过相干合成得到经过增强的VLBI信号。本发明的空间VLBI信号增强方法基于VLBI互相关谱合成的空间VLBI信号增强技术，同时完成地基VLBI望远镜观测原始信号合成与空间‑地面VLBI基线相关处理，实现单个地基口径望远镜与空间小口径望远镜进行月地VLBI的效果。

摘要： 本发明提供一种用于多目标VLBI测轨验证的通用信号仿真方法，包括：在时域中对目标源的中频信号进行仿真，得到中频数字信号，其中目标源是可切换的探测器和射电源；对中频数字信号进行处理，以生成基带信号的仿真结果。本发明的用于多目标VLBI测轨验证的通用信号仿真方法的中频信号仿真的整个过程都在时域中处理，同时具备射电源和探测器基带信号仿真功能，实现了射电源和探测器信标仿真的统一，适用于仿真深空探测VLBI交替观测模式；并且，通过从中频信号开始仿真能显著减少计算和存储复杂度，具备工程可行性。