姚当,弓剑军,3,马浪明,刘佳,吴文雅,徐磊,吕林蔚,吴元伟,张秀忠,王广利,舒逢春,杨旭海,3

(1.中国科学院 国家授时中心,西安 710600；2.中国科学院大学,北京 100049；3.中国科学院 精密导航定位与定时技术重点实验室,西安 710600；4.中国科学院 上海天文台,上海 200030)

0 引言

甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)是实现天球参考架和地球参考架的关键技术,主要由于它观测的目标为遥远的河外射电源,在空间上其位置是固定的。VLBI通过确定特定射电源的位置来实现国际天球参考架(ICRF),并通过标定30个分布全球的射电望远镜的位置和速度来实现国际地球参考架(ITRF)。VLBI通过测量确定地球定向参数(EOP),包括只能由其测定的UT1和章动,来连接ICRF和ITRF。

国际测地测天VLBI服务(IVS)组织协调全球天线进行观测研究,主要包括8～10个站的24 h全天观测,其世界时UT1测量精度在6～7 μs(相对于IERS C04 05系列),及2～4个站的每天1 h UT1加强观测,精度为15 μs[1]。为提高测量精度,IVS提出新一代VGOS(VLBI global observation system)系统：1 mm位置精度和0.1 mm/年的速度精度；连续测量站位置和地球定向参数及24 h内得到初始测地结果[2]。通过仿真研究,给出了使用12 m口径、转速快的小天线,宽带宽,灵敏度高,数据传输快等特点的天线系统来达到上述要求,同S/X双频观测系统相比较,天线口径明显减小,S/X系统的绝大多数天线口径都大于20 m；带宽增大,数据率明显提高,两者具体比较可参见表1,其中Jy=10-26W·m-2·Hz-1。

表1 S/X系统与VGOS系统对比

如今在天线制造,数字电子设备及数据传输技术飞速发展形势下,新一代射电天线成为可能。2010年10月,IVS VLBI计划执行组将部分可升级的S/X系统升级为VGOS系统,计划到2017年全球实现16个VGOS宽带系统的建设,2019年将实现30个,其中北半球23个,南半球7个[3]。……