1m級アンテナを用いた 基線場検定用VLBIシステムの開発 ～広帯域測地VLBI実証実験～ 石井敦利*1,3,4, 市川隆一*1,瀧口博士*1,久保木裕充*1, 木村守孝*1,中島潤一*2,小山泰弘*1, 藤咲淳一*3, 高島和宏*3 *1情報通信研究機構 鹿島宇宙技術センター *2情報通信研究機構 新世代ワイヤレス研究センター *3国土地理院 *4（株）エイ･イー･エス 発表項目 １．基線場検定用VLBIシステムの概要 ２．テストベッドVLBIシステム(CARAVAN2400) ３．CARAVA2400を用いた測地VLBI実験 ４．まとめ 基線場検定用VLBIシステムの概要 国土地理院の 比較基線場 Reference Baseline ～10km ～10km 1km 公共測量に供する GPS測量機の検定を行う GSI 32m Antenna 基線場検定用VLBIシステムの概要 国土地理院の 比較基線場 課題：基線場自体を定期的に検定する必要がある。 が・・・ 10kmの距離においては、GPS測量以外の測定手段が無い ≫ GPS測量とは独立の測定手段を確立を目指す ≫ 基線場検定用VLBIシステムの開発 基線場検定用VLBIシステムの概要 大口径VLBI アンテナ(R局) ～システムのコンセプト～ τg_ｒｘ τg_ｒｙ τg_ｘｙ 小型VLBI アンテナ(X局) 10km基線 小型VLBI アンテナ(Y局) 基線場検定用VLBIシステムの概要 ～現状～ ◇概念設計の段階 ◇一部は詳細設計まで進んでいる ◇実験可能なものは実験を行って検証し、設計へ反映 ○小口径のアンテナでVLBIを行うためには広帯域観測が必 須 →テストベッド(CARAVAN2400)を用いた 広帯域測地VLBI実験 目的 ・広帯域での測地VLBIの精度検証 ・観測および解析ノウハウの蓄積 テストベッド(CARAVAN2400) 2.4m ☆精度の検証 ☆試作機のベース Diameter of Antenna 2.4ｍ Receiving Frequency 8.18‐8.60ＧＨｚ Polarization RHCP System Noise Temperature 127K Half power beam-width 1° Angle Resolution 0.1° Driving Speed 1°／sec CARACVAN2400の経歴 立 上 げ 実 証 実 験 2004年～2005年建設 2005年3月 ファーストライト 2005年12月初フリンジ検出 2005年12月～2006年8月 各種性能評価、アンテナ制御系の整備 2006年9月つくば32m局との測地VLBI実験 (K5/VSSP) 2007年1月GPS測位 2007年2月つくば32m局との広帯域測地VLBI実験 (K5/VSSP＆K5/VSI) 試作機のベースとして利用する予定 （広帯域化、2周波数(S、X帯受信)化など） CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 2007/2/1 UT 7:00～2/2 UT 6:00 Tsukuba 32m K5／VSSP K5 / VSI 8MHz VIDEO CONVERTER H-maser H-maser VSI-H 512－1000 MHz 10MHz 1PPS 10MHz 1PPS K5／VSSP ADS1000 Sampler K5 / VSI 8MHz CARAVAN2400 VIDEO CONVERTER UP CONVERTER VSI-H ADS1000 Sampler 512－920 MHz CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 検出された0059+581のフリンジ（K5/VSSP） CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 検出された0059+581のフリンジ（K5/VSI） CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 解析諸元（K5/VSSP） 解析ツール：Calc10.0／SOLVE 2006.07.19 解析に使用した観測数／観測数：307/367 (Bad data60) ※ つくば局の位置を固定して、CARAVAN2400局の位置を推定 ※ 大気遅延とクロックパラメータは3時間毎に推定 解析結果(K5/VSSP) CARANVAN2400局位置(ITRF2000) X -3997 490 915 mm ±9 mm Y 3276 829 219 mm ±8 mm Z 3724 308 198 mm ±8 mm 基線長 53814844.8 mm ±2.9 mm Delay Residual RMS 52psec K5/VSIのデータについては現在解析中 CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 測位結果の比較 日時 測位 手段 2007/1/18 GPS ～24 ITRF2000座標系 X(mm) Y(mm) Z(mm) 基線長 (mm) -3997 490 956 3276 829 249 3724 308 240 53814830.8 ±30※1 2006/9/21 VLBI -3997 490 932 3276 829 225 3724 308 222 53814847.0 ～22 (K5/VSSP) ±7 ±7 ±7 ±2.8 2007/2/1 ～2 VLBI -3997 490 915 3276 829 219 3724 308 198 53814844.8 (K5/VSSP) ±9 ±8 ±8 ±2.9 ※1：GPSアンテナ位置とCARAVAN2400のAz-El直交点間の座標は、 鋼尺による実測と設計図面読取りによって決定している為、 大まかに±30mm程度の誤差があると推測した ３．まとめ ◆CARAVAN2400を用いて2度の測地実験を行った 2度の測地VLBI実験結果(基線長）は良く一致した GPS測位の結果とも良い一致を示した ≫ CARAVAN2400がテストベッドとして利用可能なことが確認できた 観測や解析に関するノウハウが蓄積された ○今後の課題 ・広帯域測地実験（K5/VSI）の解析を進める ・システムのコンセプトを実証する実験を行う ・CARAVAN2400を改修(広帯域化、2周波数受信化） 国土地理院の比較基線場（筑波） Reference Baseline ～10km ～10km 1km GSI 32m Antenna 公共測量に供する GPS測量機 の検定を行う CARAVAN2400を用いた測地VLBI実験 2006/9/21 UT 5:00～9/22 UT 5:00 CARAVAN2400を用いた広帯域測地VLBI実験 UP CONVERTER ADS1000へ ＩＦ信号 BPF ミクサ ローカル信号 400MHz Amp IF信号 100～520MHz ADS1000へ Amp 500～920MHz 512～920MHz BPF 512～1024MHz 400MHz ローカル発振器 アンテナAz-El直交点のGPS測位 GPS アンテナ 副鏡支柱 CARAVAN2400改造案 CARAVAN2400改造案 一次焦点 給電アンテナ 副鏡固定部 焦点距離 f ＝ 750mm f／D ＝ 0.3125
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