用于同步卫星定位的微型VLBI系统设计与实现
课程编码:180201070402P5001H
英文名称:Designing and Realization of Micro-VLBI System for GEOS Positioning
课时:30
学分:1.00
课程属性:实验课
主讲教师:张志斌
教学目的要求
1. 激发学员对甚长基线干涉测量(VLBI)的学习和科研兴趣;
2. 引导学员掌握一些射电天文的基础知识;
3. 引导学员掌握当前同步卫星监测及深空探测领域的发展现状;
4. 引导学员掌握VLBI基本原理,实现过程及应用范围;
5. 引导学员掌握VLBI系统原理、组成及工作流程;
6. 引导学员掌握微型VLBI数据处理方法与利用时延开展同步地球轨道卫星(GEOS)定位的方法;
课程将采取教学、实践与考评相结合的方式,着力于提升学员动手能力,促使其进一步对射电天文基本概念、卫星导航观测、VLBI及微型VLBI系统切实了解和掌握,扩充其在天文技术应用方面的视野,激发其对天文技术应用方面的兴趣。
预修课程
高等数学(一)
大纲内容
第一章 空间大地测量及VLBI背景介绍 2学时 张志斌
第1节 空间大地测量技术简介
第2节 VLBI发展(趋势、瓶颈与挑战)
第3节 VLBI原理简介(传统VLBI、VLBI观测射电源、VLBI同波束、VLBI DOR测量)
第4节 VLBI应用介绍(天体物理、天体测量、测地VLBI、VLBI深空探测与导航)
第二章 微型VLBI技术背景介绍 1学时 张志斌
第1节 同步静止目标监测的瓶颈与突破
第2节 微型VLBI系统特点介绍
第3节 微型VLBI课程架构介绍
第三章 微型VLBI系统实现方法 5学时 张志斌
第1节 时延精度与目标位置精度的关系
第2节 天线的波束宽度与被监测目标运动特点
第3节 天线指向与极化角的定义与计算
第4节 通信中的几个基本概念(频率、带宽、采样率、码率)
第5节 信号链路损耗计算
第6节 系统总体设计方法
第7节 微型VLBI与传统VLBI方法的区别
第四章 微型VLBI数据处理方法学习 5学时 张志斌
第1节 单站信号采集原理
第2节 相关处理与傅里叶变换
第3节 相关处理与希尔伯特变换
第4节 相关处理的工程实现
第5节 定轨原理简介
第6节 定位公式的推导与实现
第五章 单站系统组装 6学时 张志斌
第1节 微型VLBI系统硬件组装
第2节 微型VLBI软件安装
第3节 微型VLBI单站寻星实验
第六章 本地系统差标定 3学时 张志斌
第1节 本地系统差校正
第2节 系统误差计算与系统信号接收能力评估
第七章 GEOS定位实验 4学时 张志斌
第1节 理论时延计算
第2节 数据相关处理
第3节 GEOS位置解算
第八章 成果考核 2学时 张志斌
第1节 寻星能力评价
第2节 微型VLBI单站观测能力评价
第3节 相关处理能力评价
第4节 GEOS定位能力评价
参考书
课程教师信息
张志斌:男,山西阳曲人。1985 年8月生,汉族。中国科学院上海天文台青年研究员。2014年从新疆天文台毕业,同年至上海天文台从事博士后研究。2018年后留上海天文台工作。
长期从事VLBI数据处理、本地连接系统差研究等工作,是中国微型VLBI测网的负责人,在VLBI领域专业人才培养及天文科普方面具有丰富经验。