基于超高精度多频点同波束VLBI技术的月球车精密相对定位

多频点同波束VLBI技术即用射电望远镜的主波束同时观测角距很小的两个探测器,据此得到两个探测器在两个测站间的误差为皮秒量级的差分相位时延.作为同波束VLBI基本观测量的差分相位时延从本质上来说反映了两个探测器在天球上的角距信息.利用我国4个VLBI测站得到的差分相位时延数据,可实现月球车和着陆器在3.8×105km处的天球切平面上的2维精密相对定位,其相对定位误差应优于1m.在得到误差10m的着陆区月面地形图后,利用多频点同波束VLBI差分相位时延和着陆器测距数据,有望实现误差10m的月球车在月面上的精密相对定位.     

嫦娥五号等着陆区的月壤微波热辐射特性及地质意义分析

嫦娥三、四和五号的原位月壤探测为基于嫦娥一、二号卫星微波辐射计数据的月球科学研究提供了重要参考.本文基于嫦娥二号卫星微波辐射计数据,生成了着陆区亮温图;为了消除亮温随纬度变化的影响,突出亮温与月壤成分之间的关系,定义和制作了规则亮温图和亮温差图;基于Kaguya MI数据,制作了研究区氧化亚铁、氧化钛、单斜辉石和橄榄石含量图;结合原位月壤探测成果,系统分析了嫦娥三、四和五号着陆区月壤的微波热辐射特性.主要研究发现包括以下三点:(1)嫦娥五号着陆区具有稳定的亮温表现,表明该地区月壤成分随深度的变化不明显,可以作为微波热辐射异常研究的重要参考;(2)嫦娥三号着陆区微波数据探测范围内月壤存在分层结构,以低频数据为代表的深层、以高频数据探测为代表的浅层和以可见光成果为代表的表层,成分变化很大;(3)在嫦娥四号着陆区发现并提出了微波冷异常的存在,并初步分析了微波冷异常的成因机制.研究发现,微波辐射计数据可用于月海玄武岩的识别,可以为深化未来的月海岩浆演化研究提供重要的科学参考.     

嫦娥一号CLTM-s01模型揭示和证认的月球地形新特征

月球的表面地形、物质成分和月壳厚度在月球正面和背面的分布均具有明显的二分性, 绕月卫星的重力和地形等探测数据实现了人类对月球表面这种差异性的研究. 利用嫦娥一号激光高度计探测数据获得的高精度月球地形模型CLTM-s01, 结合月球全球重力场分布情况, 提议出月球表面4个新的地形特征, 分别是位于背面的类撞击盆地Sternfeld- Lewis, 撞击盆地Fitzgerald-Jackson, 撞击坑Wugang和正面的火山沉积高地Yutu, 同时对以往被提议的一些大尺度撞击盆地的地形特征进行了分析和证认, 并根据盆地特征划分了不同的盆地等级.     

月球MariusHills盾形火山密度和岩石圈弹性厚度

MariusHills火山高原位于月球正面风暴洋区域,具有丰富的火山建造遗迹,包括火山穹窿,火山锥和月溪等．该区域保留了月海火山作用的典型特征,为研究月海热演化历史提供了有利的窗口．受以往观测数据类型的限制,大多数研究都是针对该区域的表面形貌和物质成分特性的分析,缺乏对月海火山次表层和内部结构等重要火山特征的研究．本文利用月球正面高分辨率地形和重力数据,结合附加表面和内部载荷的弹性薄壳均衡模型,对该火山区域的平均月壳密度,岩石圈弹性厚度和表面内部载荷比等参数进行定量约束．结果显示该区域月壳密度较高,为3040kg m^-3,具有典型的月海玄武质的密度特征;地下可能存在侵位较浅的岩浆房或岩床状侵入体或是岩浆充填了壳层松散的区域：该区域的岩石圈弹性厚度较小,约为4km,反映该区域在形成过程中富集了大量的热,该结果与通过光谱矿物分析得到的风暴洋区域富集产热元素（如钍）的结果一致．     

利用全球多少个GPS站就可以开展高精度ERP参数测定工作

甚长基线干涉测量技术和GPS／GNSS技术都可以提供对地球动力学运动的基本参数—地球自转参数（ERP）的连续测量。本文通过比较VLBI技术CONT05集中连续观测解算ERP的结果，与利用全球GPS数据所得的ER,P结果，来说明用GPS数据解算地球自转参数所需的台站个数情况。发现：GPS与CONT05台站并置不满足对ERP解析的要求，只有当全球均匀分布的GPS台站数目达到80个左右时，才可以满足要求。这个结论对在中国建立GPS／GNSS全球数据解析中心有重要的参考依据。     

前言·嫦娥一号获得的月球综合科学成果

<正>中国第一个月球探测器嫦娥一号的有效载荷获取了非常丰富的涵盖诸多领域和分支的科学数据.从2007年以来,国内的研究团组们一直在不遗余力、小心而仔细地对这些我国首次获得的探月     

航天器的稳定自旋对双程多普勒追踪测量的影响

多普革追踪是航天器测量的主要手段之一，在通过对绕月轨道变化的观测来精确测定月球引力场球协函数高阶项的研究中，要求在数十秒采样间隔内得的多普勒频率漂移精度要达到１ＭＨｚ，然而，由于采用了自转稳定姿态控制模式，航天器的旋转会对多普勒测量产生影响，介绍了这种影响以及消除这种影响的方法。     

“萤火”一号火星探测器轨道优化设计

随着我国卫星发射和测控能力的快速发展,独立自主的行星探测任务在几年后将会列入深空探测日程。本文以中俄合作的YH-1火星探测计划为背景,对火星探测器轨道进行分析与讨论。重点讨论2009年10月发射窗口选择和转移轨道设计,以及环绕火星段轨道时飞行器可能遇到的火星日影问题,并讨论了通过轨道改进来改善该问题。     

对“嫦娥”一号激光高度计数据的外部标定

在利用“嫦娥”一号绕月卫星激光高度计LAM载荷数据获取月面高程时,测量数据在月球质心固连坐标系中的径向误差是主要的观测误差来源之一．数据分析表明,“嫦娥”一号探测器和LAM载荷的使用了两级晶体振荡器,它们的独立工作导致的星．地时间同步和飘移将给激光测高数据带来误差．本文对激光高度计LAM数据中存在的时标漂移、卫星轨道径向误差以及LAM晶体振荡器地面定标的系统整体偏差等进行了分析和修正,实现了对激光高度计数据的外部标定,三类误差来源的大小范围分别是0．7—1．2m,～10m,一145m．在此基础上得到了新的360阶次的地形模型CLTM—s03．利用新得到的地形模型发现菲兹杰拉德一杰克逊盆地和南极区域的阿门德森一甘斯温特盆地是月面II型质量瘤区域．     

火星探测星-地掩星接收机技术的初步开发

本课题开发了可用于行星无线电掩星观测的信号接收设备和相应的观测资料处理软件，最后可以得到反演火星大气和电离层的各种物理参数廓线，整个系统被称为掩星接收机。利用CE-1的实测数据进行了前期的验证，目标是将该系统应用到YH-1星一地掩星计划中。