射电天球参考架的实现及其稳定性基准的理论与方法研究

本项目综合应用天体测量的资料解析、天体物理的成图及数理统计的时间序列分析等方法对射电天球参考架的实现与稳定性基准的理论和方法展开深入研究。为适应未来天体测量的微角秒量级观测精度需要，研究广义相对论框架下VLBI观测资料解析模型的改进。利用CALC/SOLVE软件系统对1979至今长达近30年的天测与测地VLBI观测资料进行单次解精细编辑与综合解算，优化解算模型与参数配置，解析出目标源坐标的时间序列。根据观测资料的时空分布构造适于稳定性检测的统计量对时间序列进行分析，结合天体物理成图方法对源结构进行分析，经加权综合处理，构建稳定源表列，实现天球参考架的稳定性基准。收集整理南天源的观测资料，研究射电天球参考架的加密，改善其南天区覆盖。实现广义相对论框架下新一代射电天球参考架，填补ICRF十余年没有更新的空白。这项研究不仅是天体测量学科发展的急需，对未来高精度空间计划的发展也有积极作用。

射电天球参考架是对理想的天球参考系的最佳实现。其稳定性直接决定了所描述天体运动规律及某些地球物理现象的精度。本项目综合应用天体测量的资料解析方法、天体物理的成图方法及数理统计的时间序列分析方法对射电天球参考架的实现与稳定性基准的理论和方法展开了深入研究。主要研究成果包括：（1）为适应未来天体测量的微角秒量级观测精度需要，研究了广义相对论效应对天球参考架的影响，给出了广义相对论框架下的太阳系质心天球参考系BCRS和地球质心天球参考系GCRS的谐和坐标规范，研究了广义相对论框架下VLBI观测资料解析模型的改进。（2）对Calc_Solve软件系统的参数配置进行了深入研究，在实验室安装了Calc_Solve系统，并对1979至2010年长达30余年的天测与测地VLBI观测资料进行单次解精细编辑与综合解算，经反复实验和计算分析得到了最优解算模型与参数配置方案，解析出了目标源坐标的时间序列。（3）根据观测资料的时空分布构造了多种适于稳定性检测的统计量对时间序列进行分析，结合天体物理成图方法对源结构进行分析，经加权综合处理，给出了稳定源选取的标准。（4）通过解算和分析得到了适于构建射电天球参考架的稳定源表列，实现了天球参考架的稳定性基准。实现了广义相对论框架下新一代射电天球参考架。本项目的研究成果可为天体测量学、地球物理测量等相关问题的研究提供高精度的参考基准，对未来高精度空间计划的发展也具有积极作用。. 项目研究期间公开出版专著1部，另一部专著已签订出版合同并已交付修改稿即将由德国Springer出版社全英文出版；公开发表学术论文23篇（其中SCI检索1篇，EI检索8篇）；成果获奖3项（河南省自然科学优秀论文一等奖1项，二等奖2项）；协助培养博士研究生3名，硕士研究生1名，1人晋升为高级职称；参加国际学术会议7次，国内学术会议2次；获得软件著作权1项。