深空探測VLBI技術綜述及我國的現(xiàn)狀和發(fā)展

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1、第31卷第8期宇航學報Vol.31No.82010年8月JournalofAstronauticsAugust2010深空探測VLBI技術綜述及我國的現(xiàn)狀和發(fā)展1,211朱新穎,李春來,張洪波(1.中國科學院國家天文臺,北京100012;2.中國科學院研究生院,北京100080)摘要:甚長基線干涉測量(VLBI)技術是近年來深空探測研究領域中的研究熱點之一。VLBI技術具有測量精度高,作用距離遠等優(yōu)點,這些優(yōu)點使其在當前及未來的深空探測項目中具有廣泛的應用前景。通過對數(shù)十篇相關文獻的調研,重點闡述了深空探測VLB

2、I技術的基本原理、研究現(xiàn)狀,并對該技術的關鍵技術及未來發(fā)展趨勢進行了分析和研究,最后介紹了我國深空探測用VLBI技術現(xiàn)狀及發(fā)展。關鍵詞:深空探測;甚長基線干涉測量;Delta-差分單程測距中圖分類號:V556.3文獻標識碼:A文章編號:1000-1328(2010)08-1893-07DOI:10.3873Pj.issn.1000-1328.2010.08.000ASurveyofVLBITechniqueforDeepSpaceExplorationandTrendinChinaCurrentSituation

3、andDevelopment1,211ZHUXin-ying,LIChun-lai,ZHANGHong-bo(1.NationalAstronomicalObservatories,ChineseAcademyofSciences,Beijing100012,China;2.GraduateCollegeofChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)Abstract:VeryLongBaselineInterferometry(VLBI)techniqueiscur

4、rentlyoneofhotspotresearchtopicsinthedomainofDeepSpaceExploration.AmainadvantageoftheVLBItechniqueisthatitcantrackspaceprobeingreatfardistancewithtre-mendouslyhighangularresolution.Takingthisadvantage,VLBItechniquewillbewidelyusedinthefuturedeepspaceExplorati

5、onmissions.Accordingtotheinvestigationofabibliographyofseveraldozenspapers,thispaperpresentsacomprehensivereviewoftherecentdevelopmentandthebasicprincipleoftheVLBItechniquefordeepspaceExploration,someanalysisanddiscussiononresearchchallengesandfuturedirection

6、sinthisfieldarealsoprovided.AndfinallycurrentsituationanddevelopmenttrendofVL-BItechniquearebrieflyintroduced.Keywords:Deepspaceexploration;VLBI;DDOR測量精度要求高。以火星探測為例,火星與地球之0引言間的距離大約為0.546~4.01億公里之間,火星探近年隨著航天技術的迅猛發(fā)展,越來越多的國測器的信號路徑衰減比地球同步軌道衛(wèi)星高63~家注意到深空資源的重要性,僅在20

7、05-2008這幾80dB,單程信號傳輸時延3.03~22.3分鐘,探測器年中,美國、歐盟、中國、日本、印度等國家發(fā)射了十軌道測量精度在轉移軌道期間要求優(yōu)于50nrad[1]余個深空探測器,用來探測月球、火星、水星等天體。(1D),著陸段軌道精度優(yōu)于10nrad(1D)。傳統(tǒng)的深空探測特指對月球、火星等太陽系行星及行星際統(tǒng)一S波段航天測控網(wǎng)(UnifiedS-bandSystem,簡稱的探測,與傳統(tǒng)的近地空間探測相比,深空探測的探USB)用來進行深空探測時,其中偽碼測距和多普勒測距離要遠得多。正是由于超遠探測距離

8、,深空探測速的方法可以繼續(xù)使用,但利用地球上三個不同測具有如下的特點:信號路徑衰減大、時間延時長、的測控站分別測量深空探測器的距離,利用三點交收稿日期:2010-03-19;修回日期:2010-06-211894宇航學報第31卷[1,11]會的方法對深空探測器進行定位解算卻不再可行,很多誤差項,河外射電源觀測時延和幾何時延因為三點之間的距離相對于深空探測器到地球的距(SR

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