【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天文观测领域，具体涉及一种基于vlbi测站观测的太阳风测量方法。
技术介绍
1、太阳风是由太阳吹出的高温高速磁化等离子体流，其加热和加速机制至今远未彻底科学认知，被列为21世纪100个科学难题之一。近太阳处太阳风活动复杂，不利于进行直接测量。目前，帕克太阳探针能够深入到距离太阳中心10rs(rs表示太阳半径)处进行测量，位于日地距离间拉格朗日l1点之间的soho/lasco，能够对1.5～32rs的太阳风进行大尺度遥感监测。
2、深空探测器发射的信号是点源，发射功率强，能够测量至10rs以内的极靠近太阳的区域，是太阳风遥感测量的优质资源。当深空探测器发射的电波信号穿过太阳风时，该信号将发生折射、散射，从而引起地面测站接收信号的幅度、频率与相位的抖动。信号在传播的过程中，在地基测站的投影点处受到的太阳风影响最明显。通过地基测站联合观测，可获取更多太阳风运动信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，以提高后续观测效率。
2、为了实现目的，本专利技术提供一种基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，包括：
3、s1：获取地基测站的坐标、太阳星历、深空探测器星历，所述地基测站的数量为多个以组成vlbi测站；
4、s2：依据各个地基测站的坐标、太阳星历、深空探测器星历三者的空间关系来确定各个地基测站的投影点在hgc坐标系下的坐标；
5、s3：将所有的地基测站两两匹配，通过每
6、所述步骤s1具体包括：
7、s11：获取itrs坐标系下的地基测站的坐标、gcrs坐标系下的太阳星历、gcrs坐标系下的深空探测器星历；
8、s12：将地基测站的坐标从itrs坐标系转换至gcrs坐标系下，以使测站坐标、太阳星历、探测器星历统一至gcrs坐标系下。
9、将地基测站的坐标从itrs坐标系转换至gcrs坐标系下，具体包括：
10、s121：通过skycoord函数来定义itrs坐标系下的地基测站的坐标；
11、s122：通过skycoord函数中的transform_to函数将itrs坐标系下的地基测站的坐标转换至gcrs坐标系。
12、在所述步骤s1中，获取深空探测器星历，具体包括：获取深空探测器星历所围绕的行星星历，将行星星历作为深空探测器星历。
13、在所述步骤s2中，对于每个地基测站，确定该地基测站的投影点在hgc坐标系下的坐标，具体包括：
14、s21：以地心为原点，根据地基测站的坐标a、深空探测器的坐标t、太阳的坐标s，通过向量相减获得地基测站与太阳的连线as的长度ras、地基测站与深空探测器的连线at的长度rat、深空探测器与太阳的连线ts的长度rts；
15、s22：利用余弦定理和地基测站与太阳的连线as的长度ras、地基测站与深空探测器的连线at的长度rat、深空探测器与太阳的连线ts的长度rts，确定地基测站与深空探测器的连线at、地基测站与太阳的连线as之间所形成的夹角α；
16、s23：利用三角函数获得地基测站a与其投影点p的距离rap；
17、s24：通过比例关系和向量基本运算获得投影点p的坐标。
18、在所述步骤s22中，
19、
20、在所述步骤s23中，rap＝ras×cosα；
21、在所述步骤s24中，投影点p的坐标通过向量得到，向量为：
22、
23、的值为投影点p的坐标，的值为地基测站的坐标，为地基测站指向深空探测器的向量。
24、步骤s2还包括步骤s25：将所有的地基测站的投影点p从gcrs坐标系转化至hgc坐标系。
25、在所述步骤s2之后，还包括步骤s2’：确定深空探测器相对于各个地基测站的俯仰角，以筛选得到所有满足要求的地基测站的观测时间。
26、所述步骤s2’具体包括：
27、s21’：通过skycoord函数来定义gcrs坐标系下的深空探测器的坐标；随后，通过skycoord函数中的transform_to函数将gcrs坐标系下的深空探测器的坐标转换至altaz坐标系；
28、s22’：通过astropy.coordinates函数包中earthlocation函数来定义观测者位置，作为itrs坐标系下的地基测站的坐标；
29、s23’：通过mars_gc.transform_to(altaz(location＝loc))命令来将itrs坐标系下的地基测站的坐标转换至altaz坐标系，确定深空探测器相对于各个地基测站的俯仰角和方位角，其中，mars_gc表示定义的gcrs下的深空探测器的坐标，loc表示定义的itrs坐标系下的地基测站的坐标；
30、s24’：根据深空探测器相对于各个地基测站的俯仰角筛选得到所有满足要求的地基测站。
31、所述步骤s3具体包括：
32、s31：将所有的地基测站的投影点在hgc坐标系下的坐标写入一个数组中；
33、s32：通过双循环实现数组中的所有的坐标的两两相减，得到投影差值向量，使得得到的每个投影差值向量对应于一组匹配的地基测站；
34、s33：根据投影差值向量和其对应的两个投影点的坐标，计算得到每个投影差值向量的径向的投影值及纬向的投影值，纬向的投影值包含经度方向部分和纬度方向部分；
35、s34：将投影差值向量、对应的两个投影点的坐标、以及投影差值向量的径向的投影值、纬向的投影值作为匹配的地基测站的投影点间的位置信息；
36、s35：将匹配的地基测站的投影点间的位置信息与匹配的地基测站所接收到的信号相结合，计算太阳风的运动特征。
37、本专利技术的临日空间太阳风速度测量的观测方法通过对深空探测器在日凌期间发射的穿过太阳风的信号进行研究，以反演太阳风的物理性质及运动情况，由于地基测站投影点处的信号变化最明显，本专利技术通过对空间坐标系的转换以及地基测站、太阳、探测器三者空间位置关系分析来计算得地基测站对应的投影点位置信息，在通过多测站联合观测得到更多太阳风运动信息时能够提高后续观测效率。此外，本专利技术通过使用探测器所围绕行星的星历，以对投影点位置进行预测，以进一步提高后续观测效率。
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1.一种基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，将地基测站的坐标从ITRS坐标系转换至GCRS坐标系下，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤S1中，获取深空探测器星历，具体包括：获取深空探测器星历所围绕的行星星历，将行星星历作为深空探测器星历。
5.根据权利要求1所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对于每个地基测站，确定该地基测站的投影点在HGC坐标系下的坐标，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤S22中，
7.根据权利要求5所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，步骤S2还包括步骤S25：将所有的地基测站的投影点P从GCRS坐标系转化至HGC坐标系。
8.根据权利要求1所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，还包括步骤S2’：确定深空探测器相对于各个地基测站的俯仰角，以筛选得到所有满足要求的地基测站的观测时间。
9.根据权利要求8所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，所述步骤S2’具体包括：
10.根据权利要求1所述的基于VLBI测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，将地基测站的坐标从itrs坐标系转换至gcrs坐标系下，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤s1中，获取深空探测器星历，具体包括：获取深空探测器星历所围绕的行星星历，将行星星历作为深空探测器星历。
5.根据权利要求1所述的基于vlbi测站观测的太阳风测量方法，其特征在于，在所述步骤s2中，对于每个地基测站，确定该地基测站的投影点在hgc坐标系下的坐标，具体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：马茂莉，侯郁博，张沛锦，熊明，
申请(专利权)人：中国科学院上海天文台，
类型：发明
国别省市：
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