Уточнение опорных систем координат и параметров их ориентации из обработки РСДБ наблюдений

• Автор: Курдубов, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Глобальное уравнивание РСДБ наблюдений

1.1. Модель астрометрических РСДБ наблюдений

1.2. Параметризация задачи глобального уравнивания

1.3. Метод среднеквадратической коллокации

1.4. Алгоритм глобального уравнивания методом СКК

1.5. Построение ковариационной модели стохастических параметров

Глава 2. Модернизация программного пакета QUASAR

2.1. Общая схема работы пакета обработки РСДБ наблюдений QUASAR

2.2. Тестирование и совершенствование пакета QUASAR

2.3. Участие в международной службе РСДБ
Глава 3. Обработка наблюдений
3.1. Наблюдательные программы
3.2. Технология обработки
3.3. Оцениваемые параметры
3.4. Использование дополнительных условий
3.5. Исследование стабильности положений радиоисточников. Ряды координат радиоисточников
Глава 4. Результаты глобального уравнивания
4.1. Уточнение земной системы координат
4.2. Уточнение небесной системы координат
4.3. Ряды ПВЗ
4.4. Антенные оффсеты станций

Заключение
Литература
Приложение А. Результаты оценки величин дисперсий стохастических сигналов
Приложение Б. Каталог координат радиоисточников
Приложение В. Каталог координат РСДБ станций

Введение
Метод радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) позволяет получать самые точные позиционные наблюдения в современной астрометрии. Метод основан на наблюдениях внегалактических объектов в радиодиапазоне с помощью группы радиотелескопов, разнесенных на значительные расстояния.
Первые РСДБ эксперименты для решения задач геодезии проводились в 1979 году [1]. Регулярные РСДБ наблюдения в двух полосах 2.2-2.3 ГГц и 8.2-8.6 ГГц начали проводиться после внедрения более совершенных систем регистрации сигналов в 1982 году [2]. На радиотелескопах ведется запись шумового сигнала радиоисточников на магнитный носитель, в двух полосах, совместно с метками времени высокоточного водородного стандарта. После первичной обработки наблюдений на корреляторе, вычисляются задержки между моментами прихода сигнала радиоисточника на РСДБ станции, участвовавшие в данном наблюдении. Вычисление задержек в двух полосах позволяет исключить ионосферную коррекцию, зависящую от длины волны.
Получаемые из обработки РСДБ наблюдений координаты радиоисточников позволяют создать высокоточный каталог, реализующий небесную систему координат. Первой работой по построению небесной системы координат из обработки РСДБ наблюдений был каталог из 85 радиоисточников, построенный в Goddard Space Flight Center (GSFC) в 1986 году [3]. Согласно решению MAC с 1998 года международной небесной системой координат ICRF (International Celestial Reference Frame) является система, построенная на координатах 608 внегалактических радиоисточников [4], [5].
Координаты наземных станций, участвующих в РСДБ наблюдениях, позволяют реализовать на земле систему отсчёта, имеющую непосредственную связь с небесной системой координат. Несмотря на развитие сетей GPS/ГЛО-
Глава
Модернизация программного пакета QUASAR
Для обработки РСДБ наблюдений необходимо специальное программное обеспечение. В мире существует несколько таких программных пакетов. Это Calc/Solve, OCCAM, OCCAM/GROSS, QUASAR, SteelBreeze. Наиболее распространённым за рубежом является программный пакет Calc/Solve [35], [36], [37], использующийся во множестве научно-исследовательских учреждений. Развитием официальной версии пакета OCCAM занимается Geoscience Australia. Пакет SteelBreeze используется и разрабатывается в МАО, Украина [38]. В России активно используются пакеты OCCAM/Gross ]39] (ИПА РАН, Пулковская обсерватория) и QUASAR (ИПА РАН).
Основные отличия пакетов заключаются в методах моделирования нестабильных параметров и некоторых используемых моделях редукционных вычислений. Наиболее ярко выраженными нестабильными параметрами, требующими особых приёмов при определении из обработки РСДБ наблюдений, являются рассинхронизация часов станций и влажная компонента тропосферной задержки. Для моделирования нестабильных, стохастических параметров разработаны и применяются различные методы:
• многогрупповой метод наименьших квадратов - интервал времени, в течение которого велась сессия наблюдений, разбивается на малые интервалы длиной от десятков минут до нескольких часов и оцениваются значения стохастического параметра для каждого малого интервала времени. Для разрешимости систем нормальных уравнений добавляются различные дополнительные условия связи параметров на разных интервалах.
Используется в пакете Calc/Solve.