Towards Genuine Coexistence: Per-Satellite Emission and Radiation Limits to Protect Radio Astronomy and Geodetic VLBI at 1-14 GHz from Satellite Constellations
CSIRO(联邦科学与工业研究组织)
本研究针对1-14 GHz频段,建立卫星星座的等效功率通量密度模型,推导每颗卫星的杂散发射与无意电磁辐射限值,发现当前卫星已突破射电天文保护限值,且2620 MHz DTD下行链路的二次谐波已造成大地测量VLBI至少59%的数据损失
2026-11-09 astro-ph.IM
Applying the theory of general relativity to reducing geodetic VLBI data
我们提出了一个计算引力时间延迟的替代公式。我们使用这个公式来减少大地甚长基线干涉测量(VLBI)数据,考虑到太阳系内的引力效应,并测试广义相对论。通过对传统公式进行泰勒级数展开,得到了替代公式。我们表明,引力延迟可以分为几个方面,包括一个长期由于坐标变换和条款,明确链接到光偏转角。将我们的公式与传统公式进行了数值比较,发现在距离太阳1 $^\circ$处,在整个基线长度范围内,到达时间差异在1 ps以内。我们的结论是,广义相对论的影响的大地VLBI数据的标准化约简相当于移动参考射电源从其原始目录的位置按照经典的光偏转公式在整个天空。
2015-01-13 astro-ph.IM gr-qc
Towards an astronomical use of new-generation geodetic observations. I. From the correlator to full-polarization images
针对线偏振VGOS数据的偏振校准难题,本文利用PolConvert与宽带全局条纹拟合构建全偏振成像流程,并在全球IVS VGOS观测中验证。
2024-06-18 astro-ph.IM
First geodetic observations using new VLBI stations ASKAP-29 and WARK12M
我们报告了一个成功的7小时1.4 GHz VLBI实验的结果,使用两个新站,ASKAP-29位于西澳大利亚州和WARK 12 M位于新西兰北岛。这是第一次有这些新站参加的大地测量VLBI观测会议。我们已经确定了ASKAP-29和WARK 12 M的位置。位置估计的随机误差对于垂直分量为150-200 mm,对于水平分量为40-50 mm。未建模的电离层路径延迟引起的系统误差可能达到1.3米的垂直分量。
2011-06-25 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.geo-ph
Extracting Geodetic Data from GNSS-VLBI Co-Observation
本文提出一种在VLBI射电望远镜与GNSS接收机之间直接构建的新型干涉仪,利用HRTR记录基带数据,旨在提取VLBI与GNSS参考点间的本地连接向量,并通过GNSS-VLBI协同观测交叉检验位置与钟差估计,初步展示了基于相位延迟的差分定位结果。
2024-10-18 astro-ph.IM physics.geo-ph
A High-frequency Geodetic VLBI Experiment for Optical Clock Comparison
Institute for Radio Astronomy, National Institute for Astrophysics(射电天文研究所,意大利国家天体物理研究院);Korea Research Institute of Standards and Science(韩国计量科学研究院);Quantum Metrology and Nanotechnology division, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica(量子计量与纳米技术部,意大利国家计量研究院);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma Tor Vergata(罗马托尔维加塔大学物理系);Korea Institute of Science and Technology Information(韩国科技信息研究所)
通过高频测地VLBI观测实现了意大利与韩国的时钟比较,利用氢 maser 频率差异验证了该方法的可行性,结果在10^-15 s/s级别一致。
2026-03-24 astro-ph.IM physics.atom-ph
VOLKS2: a transient search and localization pipeline for VLBI observations
我们介绍VOLKS 2,“VLBI观测瞬态定位敏锐的搜索器”的第二个版本。该管道的目的是在定期VLBI观测的瞬态搜索,以及从专门的VLBI观测已知来源的单脉冲的检测。该方法借鉴了大地VLBI数据处理的思想,包括最大化信号功率的条纹拟合和定位的大地VLBI解算。通过在基线内用多个窗口对候选信号进行滤波,并与多个基线进行交叉匹配,有效地消除了射频干扰。与基于台站自动频谱的方法不同,在VOLKS 2管道中不需要RFI标记。进行了EVN观测(EL060),以验证管道在整个FoV范围内的检测效率和定位精度。该流水线通过MPI并行化,并通过GPU进一步加速,以充分利用现代GPU集群的硬件资源。我们可以证明,通过适当的优化,VOLKS 2可以实现与基于自动频谱的管道相当的性能。所有的代码和文件都是公开的,希望我们的管道是有用的无线电瞬态研究。
2021-08-13 astro-ph.IM
A Geodetic and Astrometric VLBI Experiment at 22/43/88/132 GHz
本研究利用韩国甚长基线干涉网开展首次多频段大地测量模式VLBI实验,引入频率相位转移方法校准大气相位波动,提升了毫米波段弱源探测率与测量精度,验证了毫米波段用于高精度大地测量和天体测量的可行性。
2024-09-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The Wetterstein Millimeter Telescope: A New German Facility for Astronomy and Geodesy
Technische Universität München(慕尼黑工业大学);Julius-Maximillians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学)
介绍德国拟建的WMT射电望远镜,其为多学科研究基础设施,将加入国际VLBI网络,本文总结其项目进展及应用潜力。
2026-08-04 astro-ph.IM
The AuScope Geodetic VLBI Array
AuScope大地测量甚长基线干涉测量阵列由三个新的12米射电望远镜和澳大利亚的一个相关设施组成。设在霍巴特(塔斯马尼亚)、凯瑟琳(北部地区)和亚拉加迪(西澳大利亚)的望远镜与其他空间大地测量技术设在同一地点,包括全球导航卫星系统和重力基础设施,在亚拉加迪,还设有卫星激光测距和多普勒轨道测量及卫星综合无线电定位设施。相关设施位于珀斯(西澳大利亚州)。这一新设施将为提高南半球国际天球参考系的密度作出重大贡献,并随后通过检测和减轻系统误差的能力加强国际地球参考系。这一点,再加上澳大利亚全境的全球导航卫星系统网络的同时密集化,将能够改进对澳大利亚整个构造板块的板内变形的测量。在本文中,我们提出了这种新的基础设施的描述,并提出了一些初步的结果,包括望远镜的性能测量和位置的望远镜在国际地球参考系。我们表明,该阵列已经能够实现厘米精度超过典型的长基线和网络和参考源系统的影响,必须进一步改善,以达到VLBI 2010年的宏伟目标。
2013-04-11 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.geo-ph
Comparison of multifrequency positions of extragalactic sources from global geodetic VLBI monitoring program and Gaia EDR3
我们通过考虑两个额外的射频(K波段和X/Ka波段)扩展以前的工作,目的是研究源位置的频率依赖性及其与活动星系核物理性质的潜在联系。我们比较了在四个不同波长下测量的512个常见源的绝对源位置,即来自盖亚早期数据发布3(EDR 3)的光学位置和来自国际天体参考系(ICRF 3)的第三种实现的双S/X,X/Ka组合和K波段的无线电位置。我们首先将三个ICRF 3单独目录与Gaia EDR 3框架对齐,并比较对齐前后的光-无线电偏移。然后,我们研究了观测(无线电)频率,源形态,震级,红移和源类型的光-无线电偏移的相关性。在不同的无线电波段中确定的光-无线电偏移之间的偏差小于0.5 mas,但有统计证据表明,对于显示扩展结构的源,与S/X波段相比,K波段的光-无线电偏移较小。发现光-无线电偏移与结构指数在统计学上相关。大的光-无线电偏移似乎有利于微弱的源,但很好地解释了位置的不确定性,这也是这些源较大。我们没有发现任何统计学上的显着相关性之间的光-无线电偏移和红移。射电源结构也可能是造成射电-光学偏移的主要原因。为了与盖亚天体参考系对准,S/X波段参考系仍然是目前的首选。
2021-05-26 astro-ph.IM
Demonstration of a broadband-RF VLBI system at 16 Gbps data rate per station
最近开发了一种基于商用现成技术和开放源码软件的相对廉价的16 Gbps数据记录系统,同时还开发了宽带甚长基线干涉测量技术,这使得天文学和大地测量甚长基线干涉测量技术的灵敏度得到了显著提高。该系统的描述,包括演示VLBI实验的结果,说明了一些尖端技术,可以在不久的将来部署,以显着提高VLBI技术的力量。
2012-10-22 astro-ph.IM
Parallactic delay for geodetic VLBI and non-orthogonality of the fundamental axes
针对 Gaia 与大地测量 VLBI 一致观测到的约 -16 μas 负视差,本文扩展群相对论延迟模型,将其归因于参考射电源定义的基本轴非正交性,并讨论其与 Gödel 型宇宙旋转的联系。
2025-01-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
On the solution of the polarisation gain terms for VLBI data collected with antennas having Nasmyth or E-W mounts
我报告的新代码的发展,以支持Nasmyth和E-W天线安装类型的AIPS,这将允许极化分析的意见,使用这些不常见的天线配置。这些安装类型可能会变得更广泛,因为它们有几个优点,特别是对于大地观测站。具有多个接收器的多波段观测只能安装在具有Nasmyth馈送的望远镜中。这些是IVS 2010中讨论的新一代大地测量阵列的要求。此外,下一代天线还需要具有非常高的转换速率,这些都可以通过E-W安装来实现。安装类型影响天空中不同点的左右圆偏振(LHC和RHC)之间的差分相位。该项目的目标天线是Yebes 40米望远镜,但由于该望远镜仍在建造中,用作演示的数据来自全球毫米波VLBI阵列(GMVA)的一部分Pico Veleta天线。对于E-W安装类型,有来自澳大利亚LBA阵列的合适数据。我证明了所做的更改的有效性,并可以应用Nasmyth和E-W校正。
2009-10-09 astro-ph.IM
Advanced relativistic VLBI model for geodesy
我们目前的地球天线的大地VLBI模型的相对论部分是一个共识模型,被认为是一个标准的处理高精度VLBI观测。它是在IERS公约2010中记录的由不同作者提出的各种相对论VLBI模型之间的妥协。共识模型的精度是在皮秒范围内的群延迟,但这是不够的,目前的大地测量的目的。本文提供了一个完整的文件推导一个新的相对论模型,其精度大大高于一皮秒,并基于一个公认的相对论天体力学,天体测量学和大地测量学的形式主义。我们的新模型在皮秒水平上完全证实了一致性模型,并在许多方面大大超越了一致性模型,更具体地说,模型中考虑并保留了与地心加速度有关的项,即大质量天体(行星、太阳等)引起的引力时滞。在考虑天体运动的情况下,导出了具有任意质量和自旋多极矩的VLBI方程,并提出了一种新的VLBI观测站有限距离射电源时延问题的形式。因此,本文提出了一个充分阐述的共识模型及其显着的扩展,使研究人员能够作出具体的估计,该模型的残差项的大小为任何可能的配置光源,大质量的机构,和VLBI站的理论依据。影响VLBI观测结果的相对论性时间延迟中最大的项是文献中已知的引力体的四极矩和角动量。为了提高VLBI大地测量模型的一致性,应将这些项纳入新的VLBI大地测量模型。
2017-10-25 astro-ph.IM gr-qc
The impacts of source structure on geodetic parameters demonstrated by the radio source 3C371
甚长基线干涉测量(VLBI)观测所测量的闭合量与仪器和传播不稳定性以及天线增益因子无关,但对源结构敏感。提出了一种新的方法,计算结构指数的基础上关闭量的中值,而不是亮度分布的源。结果是可比的结构指数成像观测的基础上,在其他时期,并展示了从完全相同的观测用于大地测量分析,没有成像分析,推导结构指数的灵活性。通过模型拟合闭合相,建立了3C371震源结构的三分量模型。它提供了一个真实的情况下,跟踪如何关闭相位确定的结构效应在相同的观测延迟观测量影响大地测量分析,并调查哪些大地测量参数被破坏到何种程度的结构效应。利用基于源3C371的三分量模型的结构修正,得到了修正结构效应和不修正结构效应的两种解。经过校正后,该源的总均方根值降低了1 ps,并且由该单个源引入的结构效应对台站位置的影响高达1.4 mm,对地球定向参数的影响高达4.4微弧秒。这项研究被认为是一个起点,从大地测量会话本身处理源结构对大地测量VLBI的影响。
2017-01-13 astro-ph.GA astro-ph.IM
A multi-band radio flux density catalog of ICRF3 sources using the Onsala Twin Telescopes
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
该研究利用昂萨拉双望远镜测量ICRF3源多波段射电流量密度,通过CASA校准数据,分析本地及国际实验,获361个源多频率光变曲线,发现多数源流量密度变化大,新目录能更精确预测信噪比,对天文和大地测量有重要意义。
2026-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
An experiment to observe GNSS signals with the Australian VGOS array
本研究利用澳大利亚VGOS望远镜的新L波段能力,首次实现跨大陆IVS阵列对GPS卫星的大地测量VLBI观测,推翻了GNSS与VLBI因频率不兼容无法结合的观点,可为澳区技术联结及2028年Genesis任务提供支撑。
2025-03-25 astro-ph.IM physics.geo-ph physics.ins-det
EHT-HOPS pipeline for millimeter VLBI data reduction
我们提出了一个自动化的数据校准和减少管道甚长基线干涉测量(VLBI)的毫米波观测的设计和实施。这些短的无线电波长提供了最好的成像分辨率,可从地面VLBI网络,如事件视界望远镜(EHT)和全球毫米VLBI阵列(GMVA),但需要专门的处理,由于强烈的影响,大气不透明度和湍流,以及现有的全球阵列的异质性。管道建立在一个校准套件(HOPS)最初设计的精密大地VLBI。为了支持天文观测数据的减少,我们已经开发了一个额外的全球相位和振幅校准框架,它提供了一个标准的数据格式的天文成像和分析的输出。我们在2017年4月通过GMVA与相控Atacama大型毫米/亚毫米阵列在3.5 mm(86 GHz)处进行的观测对管道进行了测试,并展示了高频VLBI数据的专业处理相对于经典分析技术的好处。
2019-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
GASV: A New VLBI analysis software for Geodesy and Astrometry
National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家授时中心);Key Laboratory of Time Reference and Applications, Chinese Academy of Sciences(中国科学院时间频率应用重点实验室)
GASV是一种基于Python的新型VLBI分析软件,能够高效处理VLBI数据,实现高精度的大地测量和天体测量参数估计。
2026-02-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Comprehensive VLBI observations of Galileo satellites with the AuScope array
University of Tasmania(塔斯马尼亚大学)
本文利用 AuScope 数组对 Galileo 卫星进行全面 VLBI 观测,展示了 VLBI 与 GNSS 帧间的首次互技术联系,并验证了大规模 VLBI 观测对 GNSS 卫星的可行性,为未来如 Genesis 任务奠定基础。
2026-03-16 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.geo-ph
Short-baseline interferometry local-tie experiments at the Onsala Space Observatory
我们目前的观测结果,相关性和分析的干涉测量之间的三个大地甚长基线干涉测量(VLBI)站在Onsala空间天文台。2019年和2020年共观察到25次会议,其中大部分长达24小时,全部仅使用X波段。其中包括传统的VLBI站ONSALA 60和Onsala双望远镜ONSA 13 NE和ONSA 13 SW,这是下一代大地测量VLBI全球观测系统(VGOS)的两个宽带站。我们使用了两个分析包:nuSolve用于预处理数据和解决模糊性,ASCOT用于求解台站位置,包括模拟射电望远镜的重力变形和其他重大影响。我们获得了加权均方根postfit残差为每个会话的顺序为10-15 ps使用组延迟和2-5 ps使用相位延迟。最佳性能是在VGOS台站之间的(相当短的)基线上实现的。作为这项工作的主要结果,我们确定了VTRF 2020 b中Onsala双望远镜的坐标,精度为亚毫米。从现在起,这套新的坐标应该用于调度、相关、作为数据分析的先验,以及用于与经典局部联系技术的比较。最后,我们发现,从相位延迟估计的位置是偏移$\sim+3$ mm的上分量相对于群延迟。对(依赖海拔的)影响进行更多的建模可能有助于今后对这种抵消的理解。
2021-03-12 astro-ph.IM physics.geo-ph
Observations of radio sources near the Sun
大地甚长基线干涉测量(VLBI)数据能够高精度地测量太阳和大行星的引力场引起的光偏转。在广义相对论中,利用太阳附近参考射电源的观测值估计的参数化后牛顿(PPN)公式的参数$γ$应等于1。我们已经进行了几次VLBI实验,跟踪距离太阳1到3度的参考射电源。在单次模式下获得的参数$γ$的最佳形式精度小于0.01%,或优于从太阳任意伸长处获得的包含所有可用观测的全局解的形式精度。我们正计划从2020年开始,利用接近太阳活动周期最小值的更好观测条件进行更多实验。
2019-08-02 astro-ph.IM
Gravitational Light Deflection with SKA-VLBI and Its Application to Precision Tests of General Relativity
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);China Three Gorges University(三峡大学)
本文提出利用SKA-VLBI的高精度天体测量能力,通过测量太阳和木星引起的引力光偏折,将后牛顿参数γ的精度提升至10^{-7}量级,并首次测量木星的四极光偏折。
2026-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
On the prospects of imaging Sagittarius A* from space
亚毫米波甚长基线干涉测量(VLBI)有可能对银河系中心人马座A*(Sgr A*)黑洞的阴影进行成像,从而验证广义相对论的基本预测。我们调查成像前景的一个新的空间VLBI任务概念。该装置由两颗位于极地或赤道圆形中地球轨道上的卫星组成,半径略有不同,从而形成了具有长基线的密集螺旋形紫外线覆盖,从而可以对射电源进行极高分辨率和高保真度的成像。我们模拟观测的广义相对论磁流体动力学模型的Sgr A* 为这个配置与噪声计算模型系统参数。在对$uv$平面进行网格化并对多个月积分积累的粒子数进行平均后,可以重建分辨率高达4 $μ$的Sgr A* 图像,从而可以对广义相对论和吸积模型进行比地基VLBI更强的测试。
2020-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing General Relativity with the Black Hole Shadow Size and Asymmetry of Sagittarius A*: Limitations from Interstellar Scattering
事件视界望远镜(EHT)是一个全球230 GHz VLBI阵列,其角分辨率达到${\approx} 20\,μ{\rm as}$,足以分辨超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)。这种分辨率可能很快就能测量黑洞“阴影”的大小和不对称性,预计分别为${\approx}50\,μ$ as和${\lesssim} 3\,μ$ as。偏离这些值的测量可能表明违反了“无毛定理”。“然而,湍流电离星际介质的折射散射扭曲了Sgr A* 的图像,影响了它的表观尺寸和不对称性。在本文中,我们提出了一个通用的分析方法来量化预期的图像漂移,失真和不对称的折射散射。如果Sgr A* 的散射材料中的湍流接近Kolmogorov,则我们估计平均折射图像漂移、失真和不对称性在230 GHz处为0.53 $μ$ as、0.72 $μ$ as和0.52 $μ$ as。然而,具有更平坦功率谱的替代散射模型可以产生更大的值,分别高达2.1 $μ$ as、6.3 $μ$ as和5.0 $μ$ as。我们证明,这些影响可以通过对多个观测值的图像进行平均来减少。对于少量的观测,散射的影响可以与黑洞自旋的影响相当或更大,并且它们确定了通过Sgr A* 图像测试广义相对论的基本限制。
2018-11-05 astro-ph.GA astro-ph.IM