VLBI系統(tǒng)詳解

1、甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù) VLBI（very long baseline interferometry）五大隊(duì)一營(yíng)陳張雷 韓 莊 喬國(guó)添 孫凡雨1 射電觀測(cè)射電觀測(cè) 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的現(xiàn)狀的現(xiàn)狀一般星系體積大，直徑可達(dá)數(shù)十至數(shù)百萬(wàn)光年 發(fā)射信號(hào)以可見(jiàn)光為主，無(wú)線電信號(hào)非常微弱，其功率約為可見(jiàn)光的百萬(wàn)分之一左右。用光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)。河外類星體-射電觀測(cè)目標(biāo)體積小，直徑一般為1光年左右。 既發(fā)射可見(jiàn)光，也發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，且無(wú)線電信號(hào)發(fā)射功率為一般星系的百萬(wàn)倍；可以用射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。可以以點(diǎn)狀攝像。 這樣可以將天文光學(xué)觀測(cè)和射電干涉測(cè)量的成果結(jié)合起來(lái)。 射電望遠(yuǎn)鏡是

2、一種能接收和處理來(lái)自太空的無(wú)線電信號(hào)的裝置，有巨大的拋物面天線和相應(yīng)的信號(hào)處理設(shè)備組成。 特點(diǎn) 口徑大 可以自由旋轉(zhuǎn) 二級(jí)反射 安裝方式 地平式 赤道式赤道式天線 地平式天線 射電波長(zhǎng)比較大，望遠(yuǎn)鏡口徑有限，單個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的角分辨率低。 =D/ =180 60 60/ 無(wú)線電波長(zhǎng)光學(xué)波長(zhǎng)數(shù)十萬(wàn)倍。 射電望遠(yuǎn)鏡口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡口徑數(shù)十倍。 單個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的角分辨率比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡低。射電干涉測(cè)量得到的類星體影像射電干涉測(cè)量得到的類星體影像1 射電觀測(cè)射電觀測(cè) 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的現(xiàn)狀的現(xiàn)狀 兩臺(tái)使用獨(dú)立本振信號(hào)的射電望遠(yuǎn)鏡A和B，同時(shí)對(duì)同一射電源進(jìn)行觀測(cè)，利用射電干涉測(cè)量

3、原理測(cè)定信號(hào)到達(dá)A、B兩站的時(shí)間延遲，以及延遲率d/dt； 從而精確測(cè)定A到B基線向量、以及射電望遠(yuǎn)鏡到射電源方向的一整套理論、方法和技術(shù)稱為射電干涉測(cè)量。AB 每一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡采用氫鐘保證時(shí)間同步，代替站間的電纜連線。 距離可以達(dá)到地球直徑。 數(shù)據(jù)記錄采用磁帶，可以事后處理。（1）如果類星體的天文坐標(biāo)、精確測(cè)定 時(shí) ， 只 有 三 個(gè) 未 知 參 數(shù) （ X , Y,Z）。只需要三個(gè)觀測(cè)值。比較常用。（2）如果、也作為未知數(shù)時(shí)，理論上需要（3+2n）個(gè)觀測(cè)方程。(n為射電源的個(gè)數(shù))。ABbs射電信號(hào)caA c(213010coscos;cossinsincoscos()()() cossin

4、sin()TTkIIrjrjkXcb sbYsZXcb sYRRRNPZcCCtt ，1 射電觀測(cè)射電觀測(cè) 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的現(xiàn)狀的現(xiàn)狀1979-19831984-19881989-19931993-19961997-2001地面VLBI測(cè)站網(wǎng)絡(luò) 2003年到2005年間全球VLBI觀測(cè)數(shù)據(jù)中參與聯(lián)合觀測(cè)的VLBI有38個(gè)測(cè)站。 不斷地增加 烏魯木齊南山烏魯木齊南山上海佘山上海佘山貴州貴州500m貴州貴州500m烏魯木齊南山烏魯木齊南山上海上海佘山佘山貴州貴州500m北京北京50m昆明昆明40m 自1967年以來(lái)，VLBI技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)對(duì)大地測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)和天體測(cè)量產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。VLBI觀測(cè)量： 極高的基線測(cè)量相對(duì)精度： 10-810-9 分辨率： 10-3角秒應(yīng)用： 大大提高了許多任務(wù)的精度水平如： 大地測(cè)量定位； 參考框架的連接； 地球自轉(zhuǎn)和極移監(jiān)測(cè) 估計(jì)地殼運(yùn)動(dòng) 繪制河外射電源圖像由此產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用研究領(lǐng)域。射電天體物理、天文地球動(dòng)力學(xué)、空間大地測(cè)量學(xué)VLBI測(cè)量項(xiàng)目 天文、天體物理 VLA SKA(square kilometer area, 簡(jiǎn)稱SKA) 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué) 項(xiàng)目CONT05,CONT08 板塊運(yùn)