近期,中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)王震首次利用小型VLBI天線(xiàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)反演技術(shù),填補(bǔ)了我國(guó)射電實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)探測(cè)月球電離層的空白。該研究成果發(fā)表在國(guó)際雜志《天體物理與空間科學(xué)》(APSS,April 2015)上,且文章中的圖片被選為雜志封面圖片。
王震將提取的衛(wèi)星微弱信號(hào)高精度算法,用于地球測(cè)站小型天線(xiàn)接收到的衛(wèi)星發(fā)出的單載波弱信號(hào)相位解析,通過(guò)采用單星雙頻差分模式,得到S/X雙頻組合模式的相位殘差約為0.2°,相位解算能力達(dá)到了2.5×10-13的高精度水平,通過(guò)數(shù)據(jù)反演得到距離月球表面附近0 ~ 30 km總電子含量廓線(xiàn),證認(rèn)了月球周?chē)嬖谙”〉碾婋x層,總電子含量可以達(dá)到1×1014/m2量級(jí)。
王震解析的月球表面附近電離層總電子含量的算法結(jié)果與日本研究小組Usuda測(cè)站利用64米大天線(xiàn)公布的結(jié)果,控制在正負(fù)1倍標(biāo)準(zhǔn)差的誤差置信區(qū)間之內(nèi)。這充分表明雙方在利用不同測(cè)站天線(xiàn)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及運(yùn)用不同處理算法,最終得到的結(jié)果基本一致。這種相互驗(yàn)證進(jìn)一步說(shuō)明王震解算的月球電離層的結(jié)果是可信的。
此次研究在月球電離層的理論公式上,引入了衛(wèi)星自旋擾亂影響項(xiàng),使解析結(jié)果更加可靠。在數(shù)據(jù)處理方法上,通過(guò)扣除衛(wèi)星自旋擾亂影響后,再進(jìn)行相位差分,減少了相位誤差累計(jì),提高解算精度。
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