VLBI系统详解

1、甚长基线干涉测量技术 VLBI（very long baseline interferometry）五大队一营陈张雷 韩 莊 乔国添 孙凡雨1 射电观测射电观测 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的现状的现状一般星系体积大，直径可达数十至数百万光年 发射信号以可见光为主，无线电信号非常微弱，其功率约为可见光的百万分之一左右。用光学天文望远镜、光学经纬仪观测。河外类星体-射电观测目标体积小，直径一般为1光年左右。 既发射可见光，也发射无线电信号，且无线电信号发射功率为一般星系的百万倍；可以用射电望远镜观测。可以以点状摄像。 这样可以将天文光学观测和射电干涉测量的成果结合起来。 射电望远镜是

2、一种能接收和处理来自太空的无线电信号的装置，有巨大的抛物面天线和相应的信号处理设备组成。 特点 口径大 可以自由旋转 二级反射 安装方式 地平式 赤道式赤道式天线 地平式天线 射电波长比较大，望远镜口径有限，单个射电望远镜观测的角分辨率低。 =D/ =180 60 60/ 无线电波长光学波长数十万倍。 射电望远镜口径光学望远镜口径数十倍。 单个射电望远镜观测的角分辨率比光学望远镜低。射电干涉测量得到的类星体影像射电干涉测量得到的类星体影像1 射电观测射电观测 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的现状的现状 两台使用独立本振信号的射电望远镜A和B，同时对同一射电源进行观测，利用射电干涉测量

3、原理测定信号到达A、B两站的时间延迟，以及延迟率d/dt； 从而精确测定A到B基线向量、以及射电望远镜到射电源方向的一整套理论、方法和技术称为射电干涉测量。AB 每一台射电望远镜采用氢钟保证时间同步，代替站间的电缆连线。 距离可以达到地球直径。 数据记录采用磁带，可以事后处理。（1）如果类星体的天文坐标、精确测定 时 ， 只 有 三 个 未 知 参 数 （ X , Y,Z）。只需要三个观测值。比较常用。（2）如果、也作为未知数时，理论上需要（3+2n）个观测方程。(n为射电源的个数)。ABbs射电信号caA c(213010coscos;cossinsincoscos()()() cossin

4、sin()TTkIIrjrjkXcb sbYsZXcb sYRRRNPZcCCtt ，1 射电观测射电观测 2 VLBI基本原理基本原理3 VLBI的现状的现状1979-19831984-19881989-19931993-19961997-2001地面VLBI测站网络 2003年到2005年间全球VLBI观测数据中参与联合观测的VLBI有38个测站。 不断地增加 乌鲁木齐南山乌鲁木齐南山上海佘山上海佘山贵州贵州500m贵州贵州500m乌鲁木齐南山乌鲁木齐南山上海上海佘山佘山贵州贵州500m北京北京50m昆明昆明40m 自1967年以来，VLBI技术的发展已经对大地测量、地球动力学和天体测量产生了深远的影响。VLBI观测量： 极高的基线测量相对精度： 10-810-9 分辨率： 10-3角秒应用： 大大提高了许多任务的精度水平如： 大地测量定位； 参考框架的连接； 地球自转和极移监测 估计地壳运动 绘制河外射电源图像由此产生了许多新的应用研究领域。射电天体物理、天文地球动力学、空间大地测量学VLBI测量项目 天文、天体物理 VLA SKA(square kilometer area, 简称SKA) 大地测量与地球动力学 项目CONT05,CONT08 板块运