嫦娥一号任务
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探月工程一期嫦娥一号卫星(CE1)采用航天测控网S波段测距和测速系统(USB+我国甚长基线干涉测量系统(VLBI)综合轨道测量基本方案。VLBI是一种高精度的天文测量技术。根据航天工程的特点和要求,本项目对天文的VLBI系统进行了创新改造,经过三年多时间,上百次大型实验验证,使我国VLBI系统满足探月卫星快速飞行和多次变轨的复杂轨道特点、测轨实时性和高可靠性的要求,圆满完成了卫星关键阶段的VLBI测轨任务。

 

VLBI测轨分系统主要完成的内容包括:

1.建设了由上海、北京、昆明和乌鲁木齐测站,以及上海VLBI指挥调度和数据处理中心构成的CE1卫星 VLBI测轨系统;

2.实施CE1VLBI精密测轨。从20071026日至118日,每天全程跟踪测量,包括调相、地月转移和月球捕获轨道段等,历时14天, 并将VLBI测轨数据准实时发送给北京航天指控中心,同时参与卫星轨道的确定。

VLBI测轨分系统主要达成的技术指标包括:

1.每个测站的装备包括大口径射电望远镜、S/X双波段致冷接收机、VLBI数据采集系统及氢原子钟等高科技设备。

2.VLBI中心的装备包括相关处理机和实施相关后各项运算的计算机集群和相应的应用软件系统,以及数据通信网络。

3.实时性要求:每测站的观测数据实时传输到上海VLBI中心进行快速处理,并将VLBI测轨结果准实时发送北京中心。做到滞后时间平均为5分钟,好于设计指标(10分钟)。

4.定轨要求:每个弧段观测结束后30分钟内完成定轨计算,并报送北京中心。

5.可靠性要求:数据可用度实际达到96%,超过指标要求(90%)。

6.VLBI测轨数据的精度要求:达到:时延误差:4.8 ns;时延率误差:0.8 ps/s;测角误差:赤经0.05~0.36角秒,赤纬0.07~0.20角秒。全面达到或超过设计指标。

VLBI测轨分系统在CE-1任务中应用情况:出色地完成嫦娥一号卫星的VLBI测轨任务,为将卫星准确送入环月轨道做出了重要贡献。该VLBI测轨系统可以应用于今后的探月二、三期工程及其他深空探测任务的精密测轨。

VLBI测轨分系统在CE-1任务中的突出特点:VLBI测轨系统是大量复杂的高科技设备的集成,国内首创,国际先进。