干涉测量宽带相关处理算法与验证

阐述了一种用于航天器精确角位置测量的干涉测量宽带相关信号处理算法,通过仿真验证了算法的有效性,并搭建卫星干涉测量实验系统,采集某地球同步卫星信号进行宽带相关信号处理,获得清晰干涉条纹,准确估计出反映测站与卫星位置关系的时延观测量。结果表明宽带相关信号处理的估计时延与卫星信号链路标定时延、测距时延组成系统时延闭合回路,初步验证了干涉测量实验系统的有效性,为后续飞行任务中航天器高精度干涉测量积累了技术和经验。     

相对差分单向测距（△DOR）技术在探月工程中的应用研究

相对差分单向测距（△DOR）是一种高精度测角技术,在深空探测任务的高精度测定轨方案中得到广泛应用．介绍了△DOR测量的基本原理及CCSDS（国际空间数据系统委员会）关于△测量的相关标准．针对中国探月工程月面软着陆任务提出的高精度测定轨要求,分析了△DOR测量的信号形式、工作模式以及测量精度,推导了解模糊过程．研究表明,△DOR测角精度达到25nrad,对应到月球上的距离约为10m．     

月球轨道交会对接航天器相对状态误差分析

为分析同波束干涉测量这一高精度相对测角技术对月球交会对接两个航天器的相对位置、速度(状态)影响,文章根据协方差分析理论及各测量量的模型,推导测量量关于相对状态量的信息矩阵,建立了相对状态误差协方差模型;结合月球轨道交会对接仿真轨道,开展测量误差对两个航天器的相对状态误差影响协方差分析。结果表明,在当前测量误差条件下,相对位置、速度误差分别达到米级和厘米每秒级。在分析相对状态误差影响因子的基础上,重点对同波束干涉测量差分相时延整周模糊误差及时延率误差对相对状态影响进行了分析,结果表明整周模糊度误差对相对位置误差影响显著,时延率误差对相对速度误差影响显著。     

Very low frequency interferometry for the Chang’E-2 project

Very low frequency interferometry among two astronomical experiments has been proposed and accepted for further study for the second phase of China’s lunar exploration programme (the Chang’E Programme), which is envisaged to operate a lander and a rover on the surface of the moon. This experiment is an interferometer experiment in the very low frequency (VLF, f < 15 MHz) regime of radio frequencies with at least degree-level angular resolution. The goals include observing solar storm activities, Coronal Mass Ejections, Auroral Kilometric Radiation, and planetary radiation in the solar system, studying the origin of Cosmic Rays, spectral properties of pulsars, surveying ionized hydrogen in the Galaxy, and exploring coherent radio emissions.     

适用于CEI的GEO卫星相时延解算方法及试验

为解决在实际航天任务中利用连线干涉测量(CEI)技术进行高精度GEO卫星定轨以及共位GEO卫星相对定位时面临的载波相位整周模糊度难题,提出了一种基于卫星下行信号的多弧段融合相位模糊度解算方法,它通过相邻多弧段载波相位值和窄带信号群时延值的融合处理可精确获得无模糊载波相时延观测量。对提出的方法进行了性能仿真和实际外场试验验证,结果表明：在20 km基线上,利用北斗GEO卫星的伪码测距信号和天链卫星的测控信号均成功实现了S频段解载波整周相位模糊,相时延测量精度优于0.1ns,对应GEO卫星定轨精度优于54 m。该方法在国内首次实现了在几十km基线量级上利用几百kHz窄带测控信号获得无模糊载波相时延,具有较好的工程应用前景。     

Subsidence rate monitoring of Aghajari oil field based on Differential SAR Interferometry

Land subsidence, due to natural or anthropogenic processes, causes significant costs in both economic and structural aspects. That part of subsidence observed most is the result of human activities, which relates to underground exploitation. Since the gradual surface deformation is a consequence of hydrocarbon reservoirs extraction, the process of displacement monitoring is amongst the petroleum industry priorities. Nowadays, Differential SAR Interferometry, in which satellite images are utilized for elevation change detection and analysis – in a millimetre scale, has proved to be a more real-time and cost-effective technology in contrast to the traditional surveying method. In this study, surface displacements in Aghajari oil field, i.e. one of the most industrious Iranian hydrocarbon sites, are being examined using radar observations. As in a number of interferograms, the production wells inspection reveals that surface deformation signals develop likely due to extraction in a period of several months. In other words, different subsidence or uplift rates and deformation styles occur locally depending on the geological conditions and excavation rates in place.     

中国深空网首次△DOR联合测轨试验分析

通过分析中国深空网首次△DOR（Delta Differential One way Ranging,双差分单向测距）联合测轨试验的干涉测量事后数据,重点从观测量随机精度、闭合时延等方面讨论了国内深空网与国内VLBI（Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量）观测网、国内深空网与国际深空网的联合干涉处理情况,并与ESOC（European Space Operation Center,欧洲空间操作中心）数据处理结果进行了比对.试验结果表明：我国深空网已具备独立或联合开展深空探测器导航测轨的系统支持能力;深空站系统具备高速率数据接收、采集、记录、传输能力,采集数据处理精度优于1 ns;深空网干涉测量信号处理中心具备多体制信号的干涉处理分析能力,其分析精度与ESOC处理精度差异在0.1 ns量级.     

一种改进的星载分布式SAR相位保持成像算法

针对Chirp Scaling算法在推导中对相位采用近似处理而导致相位保持精度不能满足分布式星载InSAR系统对高程测量精度要求的问题,在对线性调频信号脉压处理中相位变化规律进行分析的基础上,结合星载分布式SAR数据处理对信号相关性的要求,推导了适用于星载分布式SAR数据处理的相位补偿公式,进而提出一种能够实现高精度相位保持的改进Chirp Scaling成像算法。算法精确补偿了包括复常数相位项、移零频所引入的线性相位项、距离向残留三次相位项及距离压缩后非均匀采样所引入的相位误差,并且能够实现分布式InSAR复图像对的粗配准。最后,给出了一种理论相位的计算方法,并通过计算机仿真验证了算法的有效性。     

卫星VLBI观测时延和相位条纹旋转模型研究

空间卫星在绕地球或月球等星体运行时,为了跟踪和控制卫星就要时刻掌握其在空间的位置和运动状态.但由于地球的自转和公转使得卫星和地球之间的相对运动描述关系变得复杂,目标卫星相对地球任意两个观测站的时间差(时延)和多普勒频移(相关条纹旋转)时刻都在改变.VLBI相关处理机是卫星观测和空间探测极为重要的技术手段,其原理以FX和XF两种相关模型处理观测数据.以FX相关模型为基础修正VLBI观测数据的时延补偿和相关条纹旋转的模型,提出对称"1/n Multiplier"时延补偿模型和条纹旋转模型,并且对实际观测数据进行操作和详细分析,对相关相位谱的剩余时延变化趋势和方差分布进行分析,从中找出优选时延补偿和条纹旋转模型.对于精确描述卫星轨道运动状态提供更准确的方法.