国家天文台南美观测站激光测距仪助力北斗卫星精密定轨

2010-12-23 10:32 来源: 中国科学院
912 收藏到BLOG

  我国北斗导航系统(COMPASS)于2007年4月成功发射的试验卫星(代号COMPASS-M1)为飞行高度约21500公里的中圆轨道卫星。为提高该卫星的测轨定轨精度,2008年底,国际激光测距服务组织(ILRS)的卫星激光测距仪(SLR)应我国有关部门的邀请,开始协同观测COMPASS-M1卫星。由于该卫星的轨道较高,亮度较低,利用SLR观测的难度较大。因此,目前ILRS网的约50架SLR中,仅有约25架仪器成功对该卫星进行了观测。

  国家天文台利用通过中阿合作设置在阿根廷圣胡安大学天文台的60cm口径的第三代高精度SLR,自2008年12月开始观测我国北斗导航系统的COMPASS-M1卫星。这是利用我国的SLR首次在南半球和西半球观测我国的卫星,并为卫星的精确测轨定轨提供资料。

  COMPASS-M1卫星的精密定轨工作由中国科学院上海天文台主持,期间对ILRS公布的全球SLR站对该卫星观测资料的统计表明,中阿合作设置于圣胡安天文台的SLR站,自2008年12月至2010年12月3日,总计观测圈数为262,居全球第二名,标准点(NP)总数为2162,居全球第一名,观测累积时间达642372分钟,居全球第一名。

  国内位于长春、上海及北京的SLR站也观测到该卫星。由于圣胡安天文台所在地晴夜多,大气透明度好,而且双方人员工作认真努力,精心维护仪器,因此对COMPASS-M1卫星实施了大量观测。据统计,位于圣胡安天文台的SLR站提供资料的NP点数约占我国4个观测到COMPASS-M1卫星SLR站总数的77%。对全球25架SLR观测该卫星的圈数、NP数和观测累积时间这3类数据的统计表明,国家天文台SLR的结果分别占全球的13.4%、19.7%和19.8%,分别为全球其它24架SLR结果平均值的3.7、5.9和5.9倍。正如上海天文台指出的:特别重要的是,当该卫星运行到西半球和南半球上空弧段时,国内SLR无法进行观测,而圣胡安站位于南美洲,该站SLR观测数据为我国北斗导航定位系统提供了大量高精度资料,在该卫星的精密定轨工作中起到了非常重要的作用。

  国家天文台南美观测站的SLR对我国COMPASS-M1卫星的成功和有效的观测,以及在该卫星的精密定轨工作中起到的非常重要的作用,表明位于西半球和南半球、具有优良天文观测条件的阿根廷圣胡安大学天文台的合作台站(即国家天文台南美观测站)对于促进天文学科发展和满足应用需求可发挥非常重要的作用。因此,巩固和发展中阿合作天文观测与究具有深远和重要的意义。