بخشی از مقاله
چکیده
دهه هاست که تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی یک روش فضا زمین پیمایی اولیه از طریق تعیین مختصات دقیق برروی زمین بواسطه دیده بانی از متغیر چرخش و جهت زمین با بیشترین دقت و استخراج پارامترهای دیگر سیستم زمین است. تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی ارتباط مهمی با اخترشناسی دارد. برای نمونه، تعیین مختصات بسیار دقیق منابع رادیویی فراکهکشانی. بعلاوه در تعیین پارامترهای مدلهای نسبیتی و کیهان شناختی نیز استفاده میشود.
سرویس بین المللی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی برای ژئودزی و نجوم - IVS - به عنوان یک سرویس ارتباط بین المللی ژئودزی - IAG - و واحد نجوم بین المللی - IAU - ، عملکرد خوبی را در سیستم تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی نسل بعدی یعنی 2010 تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی تعریف می کنند. اهداف سیستم جدید دستیابی به مقیاسهای بالا بادقت 1mm در موقعیت و 0, 1 میلیمتر در سال در سرعت است.
براساس بررسی های شبیه سازی وسیع، استراتژیهایی توسط IVS توسعه داده شدند که بطور معناداری، دقت تولید آن را در طول استفاده از شبکه آنتن های کوچک سرعت بالا را بهبود داده است. روش جدید برای اندازه گیری های تاثیری دقت بالا و همانند روشهای بهبود یافته برای رسیدگی به با پاسهای مرتبط با ساختار منبع رادیویی، الکترونیک های سیستم و تغییر شکل ساختارهای آنتن ها توسعه داده شده است. بعد از بررسی مختصر تاریخچه تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی ژئودتیک و خلاصه ای از نتایج اخیر، این مقاله چندکاربرد این روش جالب را توصیف می کند.
واژگان کلیدی: : تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی، سیستم رصد ژئودتیکی جهانی ، زمین شناسی ، نجوم
مقدمه
روشی که با نام تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی شناخته شده است در حدود چهل سال قبل و به نیمه دهه 1960 برمی گردد. در ابتدا به عنوان یک ابزار رادیونجومی مورد ملاحظه قرار می گرفته که اجسام موجود درآسمان را مورد بررسی قرار می داد که کاربردهای ژئودتیکی آناخیراً تشخیص داده شده است. در تحقیقی در سال 1969 که درباره ژئودزی، نجوم و تطابق ساعت انجام گرفت، صحت های 2-5m ارائه می شود و در موقعیت منبع رادیویی تا 1m می باشد.
به علت چند گزینه، دقت ژئودزی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی در اندازه گیری های اخیر با مشکل روبرو شده است اولاً، آنها با استفاده از نوسانگرهای روپیدیومی انجام می شوند که ثبات لازم برای اندازه گیری های دقیق ژئودتیکی را دارا نمی باشندثانیاً. ، پهنای باندهای ثبت شده جهت دستیابی به اندازه گیری های تاخیر گروهی دقیق بسیار کوچک می باشند. با این وجود پیشرفتها و مشاهدات ژئودتیکی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی در 1969 پایه ای برای روشهای ژئودتیکی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی چند باندی و باندگسترده مدرن می باشد که امروزه بکار برده می شود و دقت چند برابری پیدا نموده اند.
از اوایل شروع انقلاب فنی گام سریعی و اساسی در تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی ژئودتیکی و نجومی پدیدار شده است. آزمایشات انجام گرفته با سیستم MarkI در 1972 ، به خطای سطحی برای طول خط مبنای 70 میلیمتر رسید، که دقت آن در دامنه چند دسیمتر بود. در انتهای قرن، خطای سطحی برای بهترین خط مبناهای جهانی 1 میلیمتر شد که دقتی حول 5- 10 میلیمتر است.از اینرو، در فصل چهارم این قرن، خطای سطحی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی همانند دقت آن تا ضریب تقریباً 100بهبود یافت، که اکثراً در اوایل دهه 1980 به این بهبود دست یافت که یک روش ترکیب پهنای باندی را جهت افزایش پهنای باند ثبت شده موثر ارائه می دهد.
جدیدترین تکنولوژی ها برای روشهای تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی در انتهای قرن در مقالات بسیاری بررسی و توسعه یافتند. دردهه اول قرن جدید، تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی نجومی تغییراتی را درتکنولوژی و سازماندهی اش اجرا نمود. میتواند گفت که ارزشمندترین تغییر بیان شده ، تغییر ضبط برروی نوار به ضبط برروی دیسک، تغییر تدریجی ارتباط سخت افزاری به نرم افزاری و ثبت میزان داده های بالاست. بهبودهای صورت گرفته تا کنون از سیستم تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی S/X استفاده می کند که اندازه گیریها در پهنای S و پهنای X را اجرا می کند.
پیش از وجود IVS، اکثر فعالیتهای علمی و عملیاتی در تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی ژئودتیکی و نجومی از طریق قراردادهای ملی و دوجانبه سازماندهی شده است و امروزه منابع جهانی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی و مشاهده طرحها با کمک IVS انجام می گیرد.IVS بخش جدایی ناپذیر ایجاد سیستم رصد ژئودتیکی جهانی - GGOS - در انجمن بین المللی ژئودزی - IAG - است. بنابراین تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی نقش مهمی در علوم مدرن دارد. در این مقاله، کاربردهای کنونی و محصولات حاصل از سیستم تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی S/X را توصیف می گردد.
اصل تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی
مفهومی که رصد هایتداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی ژئودتیکی را دربرگرفته است به لحاظ مفهومی کاملاً ساده و شیوا است: رصد پذیری بنیادی ، تفاوت درزمانهای رسیدن سیگنال از منبع رادیویی فراکهکشانی است که در دو رصدخانه رادیویی دریافت می گردد، این رصد پذیری وابسته به فیزیک بنیادی است که حاصل از تشخیص ثانیه اتمی و استاندارد تطابق ساعت است. تاخیر زمانی J از طریق تقویت، تبدیل رو به پایین فرکانس و نمونه برداری دیجیتالی اندازه گیری می گردد، انتشار دریافتی از کوازار در هر آنتن به همراه ابزارهای پردازش سیگنال الکترونیک است که زمان، فرکانس و اطلاعات فازی آن بطور منسجم از استاندارد فرکانس اتمی در محل و معمولاً از میوز هیدروژن مشتق می شود.
مفهوم اساسی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی
مفهوم اساسی تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی شامل یک موج سطحی دریافتی است که در طول بردار واحد به منبع رادیویی S0 منتشر می شود و به دو آنتن می رسد، که بطور همزمان به منبع رادیویی مشابهی اشاره می کند با توجه به اطلاعات زمانی دقیق ایستگاه، تابش کوازار نمونه برداری شده بطور دیجیتالی مثبت می شود و جهت پردازش همبستگی عرضی به ارتباط دهنده تداخل سنجی خط مبنا بسیار طولانی خاص ارسال می شود. رابطه عرضی، تاخیر زمانی بین دو بیت متوالی را تعیین می کند بدین طریق که زمان بهترین انطباق را می یابد.
این روند نیاز به این دارد که طی یک دوره یکپارچگی، تاثیرات چرخش زمین بر موقعیت های ایستگاه اصلاح گردد. برای نمونه، باید طول مسیر اضافی که جبهه موج سطحی بعد از برخورد به نقطه 1 و قبل از خواندن نقطه 2 طی کند را مورد توجه قرار داد. از آنجاییکه زمین بین این دو واقعه حرکت کرده است، تاخیر سنی که در آن رأس تابع همبستگی عرضی یافت می شود، مقداری از را ارائه می دهد.
