长春站在成功实现白天千赫兹卫星激光测距(SLR)并实现常规观测的基础上,继续改造千赫兹测距系统,于 2011年3月21日首次成功观测到地球同步卫星QZS-1卫星(轨道高度32,000-40,000 km),其单圈有效数据点数为8885、单次测距精度达到11.2mm、弧段189min(图1为该卫星跟踪界面图,图2为数据处理界面图)。同时,在22日和23日连续观测到该卫星,进入常规观测。证明了我站SLR千次测距系统可以实现地球同步卫星的常规观测。
图1. QZS-1卫星跟踪界面图
图2. QZS-1数据处理界面图
QZS-1卫星是QZSS系统中的第一颗卫星,QZSS是日本的一个卫星导航计划系统,主要是为了在亚洲东部和大洋洲发展区域性的卫星导航系统。QZSS由三颗卫星组成的星座群,每一颗卫星都位于不同的轨道平面上,与地球的相对位置不变,有微小的偏心率。
QZS-1卫星于2010年9月11日发射,主要是为了技术上的确认和应用上的验证。在随后的几年内第二和第三颗卫星的发射,为了验证整个系统的完全运行。
该卫星的相关的轨道信息如下(源自ILRS网站)。
表一. QZS-1卫星基本参数
QZS-1参数 |
轨道高度 |
32,000-40,000 km |
轨道倾角 |
45度 |
偏心率 |
0.099 |
预期寿命 |
12年 |
反射器 |
36个三面直角棱镜 |
RRA形状 |
平面 |
RRA直径 |
1.6" |
图3. QZS-1卫星图片
由于QZS-1卫星轨道高度为32,000-40,000 km公里,在地球同步轨道运行,这是长春站在继续改造之后首次利用KHz测距系统,采用高重复频率、低能量(激光器能量约为1w)激光器获得地球同步卫星的有效观测数据,并实现常规观测,证实了长春人卫站KHz卫星激光测距系统的测距能力和稳定性。