Anforderungen aus VLBI 2010

Viele der für die Geodäsie genutzten Radioteleskope sind heute mehr als 25 Jahre alt. Da VLBI auch in Zukunft die grundlegende Technik der Geodäsie zur Laufendhaltung von globalen Bezugsrahmen der Erdvermessung bleiben wird, wurde im Jahr 2005 vom International VLBI Service for Geodesy and Astrometry (IVS) ein Strategiepapier VLBI 2010 herausgegeben. Darin werden die operationellen Ziele wie folgt formuliert:

  • Messgenauigkeit globaler Basislinien von 1 mm
  • Kontinuierliche Bestimmung von Stationskoordinaten und Erdorientierungsparametern
  • Erzeugung und Verteilung der Produkte in weniger als 24 Stunden

Für die Erhöhung der Messgenauigkeit werden folgende Strategien vorgeschlagen:

  1. Verbesserung der Genauigkeit der beobachteten Laufzeitdifferenz
  2. Erhöhung der Anzahl beobachteter Radioquellen
  3. Reduktion systematischer Fehler
  4. Erhöhung der Anzahl von Observatorien und Verbesserung der Verteilung
  5. Verringerung des Einflusses von Störfrequenzen
  6. Entwicklung neuer Beobachtungsstrategien
  7. Verbesserung der Datenanalyse

Vor allem die Punkte 1, 2, 3 und 5 haben unmittelbaren Einfluß auf das Messsystem. Die daraus resultierenden Forderungen an das Messsystem zeigt folgende Tabelle:

Angestrebtes Ziel Maßnahme
Verbesserung der Genauigkeit der Laufzeitdifferenz
  • Erhöhung der Empfangsbandbreite (Frequenzbereich, Polarisation)
  • konstantes Phasenzentrum (Feed)
  • stabiler Phasenverlauf im Receiver
  • Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses (Antenne, Empfänger)
  • Verbesserung der Phasen- und Kabelkalibrierung
  • Erhöhung der Abtastraten
  • Vergrößerung der Bit-Quantisierung (2, 4, 8 Bit)
  • Verlängerung der Integrationszeiten
Erhöhung der Anzahl beobachteter Radioquellen
  • Verkürzung der Messdauer
    • Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses
    • Erhöhung der Bandbreite
  • Verkürzung der Fahrzeiten
    • Leichtere Teleskope
    • Verbesserung der Mechanik um Verschleiß zu minimieren
Reduktion systematische Fehler
  • Instrumentelle Fehler (T- und U-Abhängigkeit analoger Komponenten)
  • Mechanische Fehler (Stabilität des Teleskops, Lager- und Getriebespiel,..)
Verringerung des Einflusses von Störfrequenzen
  • Erweiterung des Frequenzbereiches bis mindestens 14 GHz
  • Aufzeichnung der Störungen und Ausschluß der betroffenen Frequenzbänder

 

Für ein neues Radioteleskop, das den VLBI 2010-Kriterien gerecht werden soll, ergeben sich folgende Anforderungen:

  • Teleskop:
    • hohe mechanische Stabilität
    • hohe Drehgeschwindigkeit
    • Hauptfeflektor > 12 m Durchmesser
  • Empfangssystem:
    • Frequenzbereich von 2 bis 14 GHz mit Option im Ka-Band (27-40 GHz)
    • S- und X-Band Kompatibilität
    • stabiles Phasenzentrum und stabiler Referenzpunkt
    • Hohe Effizienz bei geringem Eigenrauschen
  • Verbesserte Referenz- und Kalibriersysteme
  • Leistungsfähige digitale Datenaufzeichnungssysteme


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Letzte Änderung: 30.07.2010