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國家天文臺激光測距儀助力北斗衛星精密定軌

2010-12-25 來源:國家天文臺 字號:

  我國北斗導航系統(COMPASS)于2007年4月成功發射的試驗衛星(代號COMPASS-M1)為飛行高度約21500公里的中圓軌道衛星。為提高該衛星的測軌定軌精度,2008年底,國際激光測距服務組織(ILRS)的衛星激光測距儀(SLR)應我國有關部門的邀請,開始協同觀測COMPASS-M1衛星。由于該衛星的軌道較高,亮度較低,利用SLR觀測的難度較大。因此,目前ILRS網的約50架SLR中,僅有約25架儀器成功對該衛星進行了觀測。

  國家天文臺利用通過中阿合作設置在阿根廷圣胡安大學天文臺的60cm口徑的第三代高精度SLR,自2008年12月開始觀測我國北斗導航系統的COMPASS-M1衛星。這是利用我國的SLR首次在南半球和西半球觀測我國的衛星,并為衛星的精確測軌定軌提供資料。

  COMPASS-M1衛星的精密定軌工作由中國科學院上海天文臺主持,期間對ILRS公布的全球SLR站對該衛星觀測資料的統計表明,中阿合作設置于圣胡安天文臺的SLR站,自2008年12月至2010年12月3日,總計觀測圈數為262,居全球第二名,標準點(NP)總數為2162,居全球第一名,觀測累積時間達642372分鐘,居全球第一名。

  國內位于長春、上海及北京的SLR站也觀測到該衛星。由于圣胡安天文臺所在地晴夜多,大氣透明度好,而且雙方人員工作認真努力,精心維護儀器,因此對COMPASS-M1衛星實施了大量觀測。據統計,位于圣胡安天文臺的SLR站提供資料的NP點數約占我國4個觀測到COMPASS-M1衛星SLR站總數的77%。對全球25架SLR觀測該衛星的圈數、NP數和觀測累積時間這3類數據的統計表明,國家天文臺SLR的結果分別占全球的13.4%、19.7%和19.8%,分別為全球其它24架SLR結果平均值的3.7、5.9和5.9倍。正如上海天文臺指出的:特別重要的是,當該衛星運行到西半球和南半球上空弧段時,國內SLR無法進行觀測,而圣胡安站位于南美洲,該站SLR觀測數據為我國北斗導航定位系統提供了大量高精度資料,在該衛星的精密定軌工作中起到了非常重要的作用。

  國家天文臺南美觀測站的SLR對我國COMPASS-M1衛星的成功和有效的觀測,以及在該衛星的精密定軌工作中起到的非常重要的作用,表明位于西半球和南半球、具有優良天文觀測條件的阿根廷圣胡安大學天文臺的合作臺站(即國家天文臺南美觀測站)對于促進天文學科發展和滿足應用需求可發揮非常重要的作用。因此,鞏固和發展中阿合作天文觀測與究具有深遠和重要的意義。

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