Васильев М.В., Ягудина Э.И., Шарков В.С., Бондаренко Ю.С., Маршалов Д.А. «Предварительные результаты обработки фазовых радиолокационных наблюдений лунных посадочных аппаратов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 3-8 (2019)

Измерение фазовых радиолокационных дальностей до лунных посадочных аппаратов (ЛПА) может стать дополнением или даже заменой традиционных светолокационных наблюдений уголковых отражателей, установленных на поверхности Луны. Приведены предварительные результаты работ по первичной и вторичной обработке фазовых радиолокационных наблюдений (ФРН) ЛПА Chang E-3 (CE-3). Наблюдения проводились с участием китайских радиотелескопов «Kashi», «Jiamusi» и РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Разработаны методики учета влияния атмосферы и уточнения величин фазовых неоднозначностей при вторичной обработке ФРН-наблюдений. По результатам вторичной обработки показано, что точности полученных ФРН-наблюдений соответствуют заявленным. Уточнены селеноцентрические координаты ЛПА CE-3.

Витушкин Л.Ф., Карпешин Ф.Ф., Тржасковская М.Б. «Актуальные задачи текущего этапа по проекту создания ядерно-оптического стандарта частоты» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 9-16 (2019)

Путь проб и ошибок к созданию ядерно-оптических часов проанализирован с единой точки зрения теории внутренней конверсии. На примере ядра ²²⁹Th, который является наиболее вероятным кандидатом на роль будущего стандарта частоты, показано, что взаимодействие ядра с внешним полем лазера нельзя рассматривать в отрыве от свойств электронной оболочки. Как не может наблюдаться девозбуждение ядер изомера в обход внутренней конверсии, так же неоптимально и прямое возбуждение ядра лазером с целью контроля его частоты. Производится разбор наиболее распространенных ошибок, возникающих при попытках воздействия на ядро без учета свойств электронной оболочки. Более того, зависимость ядра от электронной оболочки приводит к вариации ширины изомерной линии в будущих ториевых часах в зависимости от внешних условий: давления и температуры

Волков С.А., Герасимов Г.В., Майкапар Н.О., Сидоренков Д.С. «Рубидиевый стандарт частоты с импульсной лазерной накачкой: состояние и перспективы» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 17-22 (2019)

Представлен созданный в АО «РИРВ» макет квантового стандарта частоты на рубидиевой газовой ячейке с импульсной лазерной накачкой. Авторами предложено краткое описание основных принципов работы стандарта частоты с импульсной накачкой и рассмотрены особенности конструкции квантового дискриминатора стандарта частоты. По результатам измерений характеристики квантового дискриминатора сопоставимы с лучшими зарубежными аналогами. Получена нестабильность выходного сигнала стандарта частоты на уровне σ_y(τ)≤6·10^–13·τ^–1/2 на временном интервале измерения (500–2000 с).

Горшков В.Л., Гришина А.С., Щербакова Н.В. «Мониторинг влагосодержания в атмосфере над территорией Ленинградской и смежных областей с помощью ГНСС» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 23-31 (2019)

На территории Ленинградской и смежных с нею областей в период 2016–2018 гг. по данным 65 ГНСС-станций исследована динамика интегрального влагосодержания в атмосфере (IPWV, integrated precipitable water vapor). Оценки IPWV хорошо согласуются с измерениями, полученными при радиозондировании в трёх пунктах обозначенного региона. Построены карты динамики поля IPWV для исследуемого района с временной развёрткой 5 мин и 6 ч. По продолжительным наблюдениям в регионе оценены трендовые составляющие IPWV и спектральный состав ее вариаций.

Иванов В.К., Носов Е.В. «Распределитель сигналов модуляции для радиотелескопа РТ-32» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 32-36 (2019)

Представлены результаты разработки распределителя сигналов модуляции (РСМ), необходимого для передачи сигналов управления модуляторами от многофункциональной системы преобразования сигналов (МСПС) к приемным устройствам радиотелескопа РТ-32. В работе представлены описание работы РСМ, его структура и протокол передачи данных. РСМ получает от МСПС информацию о необходимом состоянии модуляторов в виде закодированной последовательности бит, передаваемой по оптоволоконной линии. Установленная в РСМ программируемая логическая интегральная схема декодирует принимаемый от МСПС сигнал и распределяет полученные сигналы модуляции по 10 выходам, с которых они поступают на приемные устройства. РСМ обеспечивает стабильную задержку и контроль целостности данных, что предотвращает непреднамеренное переключение модуляторов при нештатных ситуациях.

Кен В.О., Мельников А.Е. «Сравнение результатов обработки геодезических РСДБ-наблюдений корреляторами RASFX и DiFX» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 37-42 (2019)

Представлены результаты сравнения групповых задержек, полученных на корреляторах RASFX и DIFX. Для сравнения задержек использовано одинаковое программное обеспечение (ПО) постпроцессорной обработки PIMA с целью исключения влияния вариативности реализации математических алгоритмов постпроцессорной обработки. Разработан конвертер данных для коррелятора RASFX, который позволяет использовать ПО PIMA для постпроцессорной обработки РСДБ-данных вместо оригинального ПО WOPS. Обработан ряд часовых РСДБ-наблюдений, проведенных на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32 РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Результаты совпадают в пределах точности измерения групповых задержек.

Корнев А.Ф., Балмашнов Р.В., Коваль В.В., Кучма И.Г., Давтян А.С. «Мощный двухчастотный пикосекундный лазер для высокоточной спутниковой лазерной дальнометрии» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 43-51 (2019)

Задачи прецизионной дальнометрии в астрономии требуют повышения емкости сеансов измерений и уровня точности лунных лазерных дальномеров до значения ∼1 мм. Для решения этих задач необходимы современные лазерные средства, обладающие короткой длительностью импульса, высокой частотой повторения и энергией в импульсе субджоулевого диапазона и выше. Использование в спутниковой дальнометрии двухчастотных лазерных систем позволяет учитывать влияние атмосферы Земли на время распространения света до цели. Короткая длительность импульсов в лазерах такого типа приводит к необходимости решения проблем, связанных с лучевой стойкостью оптических покрытий и эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Также в лазерах с длительностью импульсов менее 1 нс невозможно использование зеркал на основе вынужденного рассеяния Мандельштама–Бриллюэна для компенсации термически наведенных искажений волнового фронта. В настоящей работе представлены результаты разработки компактного двухчастотного лазера (1064 нм и 532 нм) с высокой стабильностью формы выходных импульсов. Лазер генерирует импульсы с энергией 0.5 Дж и длительностью 71 пс на длине волны 1064 нм и 0.3 Дж и 63 пс – на длине волны 532 нм соответственно. Частота повторения импульсов 200 Гц.

Носов Е.В., Бердников А.С., Маршалов Д.А. «Стабильность задержки в системах преобразования сигналов для РСДБ-радиотелескопов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 52-59 (2019)

Достижение пикосекундных точностей измерения задержки в РСДБ-наблюдениях требует контроля вариаций инструментальной задержки от скана к скану на уровне не хуже 1 пс. Нестабильность в электронных устройствах в значительной степени связана с вариациями температуры, поэтому для выполнения этих требований необходимо снижать чувствительность параметров оборудования к изменению температуры. Неустранимые вариации инструментальной задержки должны быть измерены и учтены в процессе обработки наблюдений. В данной работе рассмотрены вопросы стабильности задержки в системах преобразования сигналов для РСДБ-радиотелескопов. Показаны основные источники нестабильности, приведены оценки соответствующих температурных коэффициентов задержки и способы их уменьшения. Также кратко описаны инженерные решения, позволяющие измерять внутренние вариации задержки в разработанной в ИПА РАН многофункциональной системе преобразования сигналов.

Пасынок С.Л., Безменов И.В., Игнатенко И.Ю., Цыба Е.Н., Жаров В.Е. «Определение ПВЗ и совершенствование аппартно-программных средств в ГМЦ ГСВЧ» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 60-68 (2019)

Hассмотрена деятельность Главного метрологического центра Государственной службы времени и частоты (ГМЦ ГСВЧ) по определению параметров вращения Земли (ПВЗ) и совершенствованию аппаратно-программных средств в части определения ПВЗ в 2018 – начале 2019 гг. В обозначенный период в ГМЦ ГСВЧ были проведены измерения с помощью глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и спутниковых лазерных дальномеров (СЛД) нового поколения, которыми были оснащены пункты ФГУП «ВНИИФТРИ» и его Восточно-сибирского филиала (Менделеево и Иркутск). Выполнено определение ПВЗ по отдельным видам измерений (РСДБ, ГНСС и СЛД). С целью формирования справочных данных полученные в центре результаты были обработаны (и скомбинированы) с данными о ПВЗ, полученными в других отечественных Центрах обработки и анализа данных. В ГМЦ ГСВЧ было разработано и модернизировано программное обеспечение как для определения ПВЗ, так и для решения других задач (определения эфемерид и поправок часов КА GPS/ГЛОНАСС и обработки данных спутниковых альтиметрических измерений).

Фазилова Д.Ш., Кузин С.П., Махмудов М.Д. «Исследование основных компонентов временных рядов изменения координат станций GNSS и DORIS в Китабе» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 69-77 (2019)

Для дальнейшего построения кинематической опорной системы региона в работе с помощью аддитивной модели выполнены декомпозиция (тренд, сезонный и стохастический компоненты) и построение прогнозных моделей временных рядов координат спутниковых станций KIT3 (GNSS, Global Navigation Satellite System), KIUB и KIVC (DORIS, фр. Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite) в Китабе. Прогнозная модель временных рядов описывает около 99% общей вариации уровней временных рядов и подтверждает высокую надежность прогнозирования для плановых координат независимо от периода наблюдения. Однако для высотной составляющей координат пунктов KIT3 и KIUB получено согласование лишь на уровне 40%. Прогнозная модель для высотного компонента временного ряда координат новой станции DORIS KIVC показала уровень достоверности модели порядка 70% несмотря на короткий интервал наблюдений (1.5 года) и позволяет сделать вывод о возможности проведения дальнейших исследований пункта KIVC совместно с гидрологическими (напр., GRACE, Gravity Recovery And Climate Experiment), сейсмическими, гравиметрическими измерениями для построения детальной геофизической модели опорной станции в Китабе.

Шейнман Ю.С., Бердников А.С., Носов Е.В. «Комплекс автоматизации лабораторных испытаний гетеродинов для радиотелескопов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 78-82 (2019)

Для модернизации приемной системы радиотелескопов РТ-13 в ИПА РАН были созданы гетеродины с выходным диапазоном частот 21500–27000 МГц и шагом перестройки 400 кГц. Для проверки соответствия параметров гетеродинов заданным требованиям был создан автоматизированный комплекс тестирования гетеродинов. Комплекс построен по модульному принципу и включает в себя измерительное оборудование, преобразователь команд для взаимодействия с гетеродинами и клиент-серверное приложение. В статье описано устройство комплекса, а также показано, что автоматизация измерений существенно упрощает и ускоряет процесс настройки и проверки перестраиваемых гетеродинов.

Шор В.А., Вавилов Д.Е., Виноградова Т.А., Железнов Н.Б., Зайцев А.В., Кочетова О.М., Кузнецов В.Б., Чернетенко Ю.А. «Программный комплекс «Прогноз» предвычисления столкновений астероидов с Землей и Луной Часть 2. Вычисление обстоятельств сближений и столкновений» Труды Института прикладной астрономии РАН № 49, с. 83-104 (2019)

Излагаются принципиальная схема, основные детали и возможности программного комплекса «Прогноз». Задачей комплекса является предвычисление столкновений потенциально опасных небесных тел (ПОТ) с Землей и Луной. Вычисления выполняются в ИПА РАН. Комплекс поддерживает каталог ПОТ в соответствии с публикациями списка ПОТ на сайте Центра малых планет и комет (ЦМП) и сообщениями об открытиях новых тел и/или их наблюдениях. В первой части работы были описаны процедуры поддержания и обновления каталогов ПОТ и уточнения орбит этих тел, прогнозирования движения и оценивания точности текущих значений координат и компонент скорости тела, а также получения оценки вероятности столкновения при сближении тел с Землей или Луной. Во второй части продолжено описание возможностей комплекса, которые включают: вычисление географических координат точки входа в атмосферу и оценки их точности; вычисление топоцентрических параметров траектории (азимут, наклон к горизонту и т. п.) с оценкой их точности. Если номинальная орбита тела минует Землю, но вероятность столкновения достаточно высока, вычисляется полоса риска на земной поверхности, где столкновения возможны. Решается задача об определении гелиоцентрической орбиты тела по обстоятельствам его падения на Землю или взрыва в атмосфере. Рассмотрена задача предвычисления столкновений малых тел с Луной. В заключении обсуждаются направления дальнейшего развития комплекса и возможности его использования.