VLBI位相遅延を使った飛翔体の位置計測観測ー位相接続についてー関戸衛、市川隆一、近藤哲朗(NiCT) 吉川真（JAXA)、大西隆史(富士通）「のぞみ」相対VLBI観測グループ（JAXA,NICT,NAO,GSI,岐阜大、山口大、北海道大）宇宙飛翔体のナビゲーション VLBI R&RR + R01 R02 SC Astrometry Observable of VLBI: Phase Delay & Group delay Phase 2p n ambiguity tg:Group Delay Dtp ~ 1/RF ~1 pico second Dtg ~ 1/BW Band width 0 Frequency ~1 nano second (Spacecraft) 群遅延の場合(Post-fit 解析残差) ~100 nano sec. 飛翔体の信号 quasor (frq.) ~1(数）MHz 位相遅延量基線を増やしたときの位相遅延解析解（飛翔体位置）の軌跡 6/4 Tobs Nstn Nbase 26 h 7 21 (6月4日の観測) 原点は R&RR による確定軌道 Algonquin基線を含む飛翔体のVLBI観測観測量それぞれの特徴のまとめ  群遅延   絶対遅延量が求まる（クロックなど含む) 遅延分解能に制約(帯域幅）   1ns/6000km=10mas(50nrad) 位相遅延(Challenging)  高い遅延分解能   10ps/600km=1mas(5nrad) 位相接続が必要  (容易な解)長時間観測スイッチング観測（相対VLBI ）   群遅延目的：大気のバイアス補正比較的問題点：観測インターバルの補完容易遅延量クエーサ理論値観測値位相接続観測値補正した観測値時間群遅延要注意位相接続できなければ観測そのものが無意味化アラン分散  時間変化の変動(直線からのずれ）の指標   （傾きの差の自乗平均値）周波数安定度の指標 DX k 1 yk  DX (k ) t   yk 1  yk   2 y  2 2 DX k t t 時間 Nozomiの観測データで位相接続が可能な時間間隔を調べる苫小牧（北大) 山口大岐阜大位相接続の結果、非常に高精度な遅延量計測が長時間（24時間以上）のスパンで実現した。 (June 4th Nozomi観測) 観測位相遅延量ー理論値ー２次多項式(fit)＝残差の例つくばー苫小牧基線数十ｐｓのアラン標準偏差 Short Baseline: OU,OT,UT,UY Middle Baseline:UK,KY t Long Baseline:OK,OH,UH,TK,TH,YH Very Long Baseline: Oc.Tc,Uc,cK,cH,cY t t アラン標準偏差X時間間隔 8.4GHz 1 Cycle Short Baseline: OU,OT,UT,UY Middle Baseline:UK,KY Long Baseline:OK,OH,UH,TK,TH,YH Very Long Baseline: Oc.Tc,Uc,cK,cH,cY まとめ  観測量として    群遅延：遅延精度向上データ処理法の検討要位相遅延：長時間連続観測による位置推定はほぼ成功相対VLBI（スイッチング観測）    目的：大気、その他の誤差要因をキャンセルする群遅延位相遅延  NOZOMIので観測データを用いた評価では、１分以内のスイッチングが必須（？）