深空测控干涉测量技术

第1章绪论

1.1深空探测

1.2深空测控

1.3深空测控通信系统

1.3.1美国NASA深空网

1.3.2ESA深空网

1.3.3中国深空测控通信网

1.3.4俄罗斯深空网

1.3.5日本深空测控设施

1.3.6印度深空测控设施

1.3.7意大利深空测控设施

1.3.8德国深空测控设施

参考文献

第2章深空测控干涉测量技术概述

2.1深空无线电跟踪测量技术

2.2深空测控干涉测量技术发展历程

2.2.1起步阶段

2.2.2改进阶段

2.2.3发展阶段

2.2.4成熟阶段

参考文献

第3章甚长基线干涉测量基础

3.1甚长基线干涉测量基本概念

3.2甚长基线干涉测量设备组成

3.3实现甚长基线干涉测量基础技术

3.3.1高稳定度独立频率源

3.3.2时间同步

3.3.3记录系统

3.4VLBI信号处理基础

3.4.1傅里叶变换

3.4.2相关定理

3.4.3卷积定理

3.4.4采样定理

3.4.5采样与量化

3.5VLBI测量的等效信号模型

3.6相关处理过程

3.6.1相关处理原理

3.6.2时延跟踪

3.6.3条纹停止

3.6.4相位校准信号

3.7带宽综合技术

参考文献

第4章双差分单向测距(ΔDOR)技术

4.1ΔDOR技术基本原理

4.1.1ΔDOR技术概述

4.1.2测量基本原理

4.2观测量分析与定义

4.3航天器DOR音信号结构

4.4解模糊方法

4.5信号相关处理模型与算法设计

4.5.1航天器干涉测量信号处理

4.5.2正弦信号闭环和开环跟踪的基本数学模型

4.5.3弱信号相关处理算法

4.5.4射电源宽带信号的相关处理

4.6信号检测门限

4.6.1DOR音检测门限

4.6.2射电源信号检测门限

4.7精度分析与误差预算

4.8ΔDOR测量技术应用

4.8.1欧洲航天局深空站原始数据相关处理结果

4.8.2喀什—佳木斯基线原始数据相关处理结果

4.9ΔDOR的扩展应用

4.9.1利用地球同步导航卫星作为标校源的ΔDOR

4.9.2利用月球及行星信标作为标校源的ΔDOR

参考文献

第5章连线干涉测量技术

5.1连线干涉测量基本原理

5.2连线干涉测量弧段内相时延数据信息含量

5.3CEI测量误差分析

5.3.1典型场景描述

5.3.2系统噪声

5.3.3频率不稳定性误差

5.3.4钟差(站间时间同步精度)

5.3.5参考基准源角位置误差

5.3.6仪器相位抖动

5.3.7站址误差

5.3.8地球定向

5.3.9对流层

5.3.10电离层

5.3.11太阳等离子体(深空目标)

5.4频率源特性对连线干涉测量的影响分析

5.4.1频率源稳定性基础

5.4.2频率源稳定性对连线干涉测量精度的影响

5.4.3结论

5.5CEI测量的应用

5.5.1应用概述

5.5.2CEI用于共位同步卫星相对定位

参考文献

第6章同波束干涉(SBI)测量技术

6.1SBI测量基本原理

6.1.1SBI测量数据类型

6.1.2SBI测量数据收发/记录模式

6.1.3SBI测量典型观测条件

6.2SBI测量解相位整周模糊

6.2.1解相位整周模糊的意义

6.2.2解相位整周模糊方法综述

6.2.3频率综合解相位模糊

6.3SBI测量精度分析模型

6.3.1系统噪声

6.3.2电离层

6.3.3对流层

6.3.4相位漂移

6.3.5晶振漂移

6.3.6基线误差

6.3.7地面站测量

6.3.8太阳等离子体

6.4同波束干涉测量技术与其他技术的比较

6.4.1同波束干涉测量技术与传统测距技术、

ΔDOR技术的比较

6.4.2同波束干涉测量观测量与其他数据的

联合定位导航精度比较

6.5SBI测量的应用

参考文献

第7章深空测控干涉测量技术未来发展

7.1未来深空导航的精度需求

7.2VLBA简介

7.3相位参考干涉测量基本原理

7.4国外相位参考干涉测量技术研究进展

7.5中国开展相位参考干涉测量技术研究进展

7.5.1硬件基础

7.5.2软件基础

7.5.3“嫦娥三号”相位参考干涉测量试验结果

参考文献

附录A机构间ΔDOR互操作规范

A.1概述

A.2机构间ΔDOR互操作

A.2.1参与机构的角色

A.2.2操作模式的定义

A.2.3交互信息接口

A.3原始数据交换格式

A.3.1概述

A.3.2观测文件的结构和内容

A.3.3观测文件实例

A.3.4产品文件的结构和内容

A.3.5文件命名约定