本發(fā)明屬于天體測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法。

背景技術(shù)：

月球激光測距技術(shù)是目前月球旋轉(zhuǎn)測量中最主要的方法。通過測量到月球表面的多個激光合作目標的距離，實現(xiàn)對月球旋轉(zhuǎn)的測量，并獲得月球自身的狀態(tài)的變化情況。

在傳統(tǒng)的甚長基線干涉測量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI)基礎(chǔ)上的衍生的I-VLBI(Inverse VLBI，逆VLBI)技術(shù)也是目前月球旋轉(zhuǎn)測量的一種有效方式。其基本原理如圖1所示：假設(shè)位于月球的表面有兩個信號源，分別為第1信號源S₁和第2信號源S₂。在地面布置有第1地面測站GS₁。第1地面測站GS₁分別接收第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)送的下行信號，并進行相關(guān)處理，獲得第1信號源S₁和第2信號源S₂到達同一第1地面測站GS₁的光行時之差，也稱為幾何時延。

根據(jù)信號源與地面測站構(gòu)成的幾何位置關(guān)系有Δτ_g＝Bgs₁/c；其中，Δτ_g為幾何時延；B為第1信號源S₁到第2信號源S₂的基線長度；s₁為：從第1信號源S₁方向看，第1地面測站GS₁的方向向量；c為光速。由此公式可知幾何時延觀測量中包含了基線B的信息。由于月球表面的第1信號源S₁和第2信號源S₂是隨著月球旋轉(zhuǎn)的，因此，基線的狀態(tài)變化包含了月球的旋轉(zhuǎn)信息，通過測量幾何時延即可測量月球旋轉(zhuǎn)參數(shù)。

由于月球的旋轉(zhuǎn)非常的微小，為了測量月球旋轉(zhuǎn)，測量量的精度要求非常高。目前，月球激光測距的精度在厘米量級，改進后的設(shè)備的測量精度也只能達到數(shù)毫米。然而，利用逆VLBI技術(shù)進行月球旋轉(zhuǎn)測量時，由于信號傳播路徑上引入的介質(zhì)誤差難以很好消除，測量精度較差，難以滿足月球旋轉(zhuǎn)測量要求。在當前測量精度條件下，月球旋轉(zhuǎn)等信息將淹沒在誤差信號中而不能被發(fā)現(xiàn)。

目前，該項技術(shù)的研究以日本和歐空局為代表，兩者分別從不同的角度出發(fā)對I-VLBI技術(shù)進行改進。日本提出I-VLBI測量的方法，其在實現(xiàn)上較為復(fù)雜。首先，其增加了一個環(huán)繞月球飛行的軌道器，地面站向軌道器發(fā)送上行信號，軌道器向第1信號源S₁和第2信號源S₂轉(zhuǎn)發(fā)接收到的地面站信號；其次，軌道器、信號源均工作在相干模式下，通過相干轉(zhuǎn)發(fā)保證兩個信號源下行信號與地面站上行信號相干。該方法涉及月面兩個信號源與軌道器信號的頻率的同步，此外該方法需要雙向測距等，其實現(xiàn)較為復(fù)雜、技術(shù)難度相對較大。歐空局基于同波束的原理提出了一種新的方法，對于月面的兩個信號源配置相同的深空數(shù)字應(yīng)答機，地面同一測站發(fā)送上行信號，兩個信號源接收上行信號后進行轉(zhuǎn)發(fā)，最后地面接收轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號并進行處理。該方法的實現(xiàn)難度較日本提出I-VLBI測量的方法實現(xiàn)較為簡單，但該方法的缺點在于：需要配置多個完全相同的深空數(shù)字應(yīng)答機，并且需要地面的同一天線進行測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法，包括以下步驟：

步驟1，在地面布置相距50km以內(nèi)的兩個地面測站，分別為第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂；在月球表面布置兩個信號源，分別為第1信號源S₁和第2信號源S₂；

步驟2，假設(shè)第1地面測站GS₁為主站，第2地面測站GS₂為副站，利用光纖時頻傳遞技術(shù)將主站的時頻信號傳遞至副站，實現(xiàn)第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂的時間和頻率共享；

步驟3，設(shè)置第1信號源S₁和第2信號源S₂工作在相干狀態(tài)下；第1地面測站GS₁分別向第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)送上行信號，第1信號源S₁和第2信號源S₂接收到上行信號后進行相干轉(zhuǎn)發(fā)；同時，第2地面測站GS₂分別向第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)送上行信號，第1信號源S₁和第2信號源S₂接收到上行信號后進行相干轉(zhuǎn)發(fā)；

步驟4，第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第1信號源S₁轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第1站間相位差；

第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第2信號源S₂轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第2站間相位差；

步驟5，基于第1站間相位差和第2站間相位差，獲得第1信號源S₁和第2信號源S₂之間的差分站間相位差，再根據(jù)多頻點同波束干涉測量原理解算到第1信號源S₁和第2信號源S₂到地面站的差分時延值；

步驟6，建立第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線與差分時延值的關(guān)系；

步驟7，根據(jù)基線與差分時延值的關(guān)系，解算到月球旋轉(zhuǎn)信息。

優(yōu)選的，步驟4中，第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第1信號源S₁轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第1站間相位差，具體為：

對于第1信號源S₁，其下行信號包含一個載波信號和兩對DOR音信號；其中，載波信號記為C，兩對DOR音信號分別記為-D2、-D1、D1、D2；載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的第1站間相位差分別記為其中，i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

由于第1站間相位差結(jié)果中包含了信號源時延真實值對應(yīng)的相位，電離層、對流層以及儀器設(shè)備引入的相位誤差，可表示為：

其中：對于當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別代表第1信號源S₁對應(yīng)的載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

是第1信號源S₁對應(yīng)的目標航天器時延真實值，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的電離層引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的對流層引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的儀器設(shè)備引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的兩個測站的鐘差引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的系統(tǒng)隨機誤差，單位為s；

對于第2信號源S₂，其下行信號同樣包含一個載波信號和兩對DOR音信號；其中，載波信號記為C，兩對DOR音信號分別記為-D2、-D1、D1、D2；載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的第2站間相位差分別記為其中，i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

由于第2站間相位差結(jié)果中包含了信號源時延真實值對應(yīng)的相位，電離層、對流層以及儀器設(shè)備引入的相位誤差，可表示為：

其中：對于當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

是第2信號源S₂對應(yīng)的目標航天器時延真實值，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的電離層引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的對流層引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的儀器設(shè)備引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的兩個測站的鐘差引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的系統(tǒng)隨機誤差，單位為s。

優(yōu)選的，步驟5具體為：

第1信號源S₁和第2信號源S₂之間的差分站間相位差表示為

其中：i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

對于Δφ_i，當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號的差分站間相位差、-D2音信號的差分站間相位差、-D1音信號的差分站間相位差、D1音信號的差分站間相位差和D2音信號的的差分站間相位差；

對于f_i，當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

代表第1信號源S₁、第2信號源S₂對應(yīng)的目標航天器時延真實值之差，單位為s；

代表電離層引入的時延誤差之差，單位為s；

代表對流層引入的時延誤差之差，單位為s；

代表儀器設(shè)備引入的時延誤差之差，單位為s；

代表兩個測站的鐘差引入的時延誤差之差，單位為s；

代表系統(tǒng)隨機誤差之差，單位為s。

由于地面兩個測站非常接近，因此，電離層引入的時延誤差之差、對流層引入的時延誤差之差消除，儀器設(shè)備引入的時延誤差之差和兩個測站的鐘差引入的時延誤差之差通過差分也得到消除，即：Δτ_ino＝0，Δτ_tro＝0，Δτ_ins＝0，Δτ_cl＝0，因此，Δφ_i＝2πf_i(Δτ_g+Δτ_σ)；

于是，第1信號源S₁和第2信號源S₂到地面站的差分時延表示為：Δτ_g＝Δφ_i/(2πf_i)-Δτ_σ。

優(yōu)選的，步驟6具體為：

根據(jù)同波束干涉測量差分時延值提取的原理有：

其中：τ₁為信號從第1信號源S₁到第1地面測站GS₁的光行時；

τ₂為信號從第1信號源S₁到第2地面測站GS₂的光行時；

τ₃為信號從第2信號源S₂到第1地面測站GS₁的光行時；

τ₄為信號從第2信號源S₂到第2地面測站GS₂的光行時，單位為s；

根據(jù)I-VLBI原理，第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線為B；對于月球基線B，第1地面測站GS₁的幾何時延和第2地面測站GS₂的幾何時延分別表示為：

因此，同波束差分時延值表示為

結(jié)合公式4和公式6可知，

又由于

其中：B為第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線；s₁為第1地面測站GS₁的方向向量；S₂為第2地面測站GS₂的方向向量；c為光速；

因此，基線與差分時延值的關(guān)系為：

Δτ_g＝B·s₁/c-B·s₂/c (公式8)。

優(yōu)選的，步驟7具體為：

通過長時間的觀測，獲得多組差分時延測量量Δτ_g、s₁和S₂的值；

因此，每組差分時延測量量Δτ_g、s₁和S₂的值，根據(jù)公式8均解算得到一個基線信息；多組基線信息的變化即表征了月球的旋轉(zhuǎn)信息。

本發(fā)明提供的基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明具有測量精度高、測量模式非常簡單，實現(xiàn)較為容易的優(yōu)點，可廣泛推廣使用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的月球旋轉(zhuǎn)測量的方法的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法的示意圖。

其中：1為第1信號源S₁；2為第2信號源S₂；3為第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的月面基線B；4為第1地面測站GS₁；5為第1地面測站GS₁方向與基線B的夾角θ₁；6為第1信號源S₁和第2信號源S₂到達第1地面測站GS₁的距離之差Δl₁；7為第2地面測站GS₂；8為第2地面測站GS₂方向與基線B的夾角θ₂；9為第1信號源S₁和第2信號源S₂到達第2地面測站GS₂的距離之差Δl₂；10為第1地面測站GS₁方向和第2地面測站GS₂方向的夾角Δθ。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的方法相比，其主要特點為利用兩個相距很近的地面測站對兩個月球信號源進行同波束干涉測量，通過雙差分能夠有效的消除電離層、對流層、儀器設(shè)備等引入的誤差，顯著提高測量精度。對于獲得的同波束干涉測量差分時延的觀測量，同樣包含了月球兩個信號源構(gòu)成的基線的信息，從而解算到月球旋轉(zhuǎn)量。

本發(fā)明主要思路為：

利用兩個相距50km以內(nèi)的第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂接收固定在月面的兩個信號源，即：第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)出的無線電信號，進行同波束干涉測量(Same Beam Interferometry，SBI)，獲得差分幾何時延的觀測量，在此基礎(chǔ)上根據(jù)I-VLBI的原理，利用差分幾何時延觀測結(jié)果解算月球表面第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線向量變化情況，從而最終測定月球旋轉(zhuǎn)，即為逆同波束干涉測量(I-SBI)測量方法。其基本原理如圖2所示。

月球表面第1信號源S₁和第2信號源S₂的下行信號經(jīng)過空間傳播之后達到地球，第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收兩者發(fā)送的下行信號。信號源到地面站的距離約40萬公里，而兩個測站的位置在50km以內(nèi)，因此，兩個信號源到地面站的信號路徑幾乎相同，信號路徑上的誤差得以很好的消除，測量精度顯著提高，消除了傳統(tǒng)VLBI觀測中的時延誤差較大的問題。

相對于ESA提出的方法，本發(fā)明不需要特定的應(yīng)答機進行信號轉(zhuǎn)發(fā)，普通相干應(yīng)答機即可滿足要求；在信號處理層面，地面站接收信號源發(fā)送的下行信號后，即可進行分析和處理獲得時延觀測結(jié)果，測量模式非常簡單，實現(xiàn)較為容易。

具體的，本發(fā)明提供的基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法，包括以下步驟：

步驟1，在地面布置相距50km以內(nèi)的兩個地面測站，分別為第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂；在月球表面布置兩個信號源，分別為第1信號源S₁和第2信號源S₂；

具體的，地面測站接收信號源發(fā)送的下行信號后，通常接收到的信號為射頻信號，因此，需要將信號進行下變頻至中頻進行處理，本發(fā)明中，采用兩個地面測站同時接收下行信號進行同波束干涉測量，兩個地面測站均需要進行下變頻處理。為了保證兩個地面測站下變頻處理過程中頻率源影響一致，需要將第1地面測站GS₁的時間和頻率信號傳遞至第2地面測站GS₂(此處假設(shè)第1地面測站GS₁為主站，第2地面測站GS₂為副站)，實現(xiàn)第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂的時間和頻率共享。由于第1地面測站GS₁配置有氫鐘，目前氫鐘頻率穩(wěn)定度在10^-13/s的量級，采用光纖時頻傳遞，可保證兩個地面測站下變頻本振頻率穩(wěn)定度均能達到10^-13/s的量級。

步驟2，假設(shè)第1地面測站GS₁為主站，第2地面測站GS₂為副站，利用光纖時頻傳遞技術(shù)將主站的時頻信號傳遞至副站，實現(xiàn)第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂的時間和頻率共享；

步驟3，設(shè)置第1信號源S₁和第2信號源S₂工作在相干狀態(tài)下；第1地面測站GS₁分別向第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)送上行信號，第1信號源S₁和第2信號源S₂接收到上行信號后進行相干轉(zhuǎn)發(fā)；同時，第2地面測站GS₂分別向第1信號源S₁和第2信號源S₂發(fā)送上行信號，第1信號源S₁和第2信號源S₂接收到上行信號后進行相干轉(zhuǎn)發(fā)；

目前，普通星載晶振的頻率穩(wěn)定度在10^-10/s的量級，高穩(wěn)晶振的頻率穩(wěn)定度在10^-12/s的量級。為了消除不同信號源星載晶振對測量的影響，本發(fā)明提出了相干狀態(tài)下的測量方法，設(shè)置信號源的應(yīng)答機工作在相干狀態(tài)下，地面兩個測站分別對兩個信號源發(fā)送上行信號，信號源接收信號并進行相干轉(zhuǎn)發(fā)。由于信號源工作在相干狀態(tài)，下行信號的頻率與上行信號頻率相干，此外兩個地面測站的頻率源相同，綜合可知，信號源下行信號采用了地面氫鐘的頻率源，頻率穩(wěn)定度均能達到10^-13/s的量級。

步驟4，第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第1信號源S₁轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第1站間相位差；

第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第2信號源S₂轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第2站間相位差；

本步驟中，第1地面測站GS₁和第2地面測站GS₂同時接收第1信號源S₁轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號，并進行信號相位估計，獲得第1站間相位差，具體為：

對于第1信號源S₁，其下行信號包含一個載波信號和兩對DOR音信號；其中，載波信號記為C，兩對DOR音信號分別記為-D2、-D1、D1、D2；載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的第1站間相位差分別記為其中，i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

由于第1站間相位差結(jié)果中包含了信號源時延真實值對應(yīng)的相位，電離層、對流層以及儀器設(shè)備引入的相位誤差，可表示為：

其中：對于當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別代表第1信號源S₁對應(yīng)的載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

是第1信號源S₁對應(yīng)的目標航天器時延真實值，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的電離層引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的對流層引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的儀器設(shè)備引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的兩個測站的鐘差引入的時延誤差，單位為s；

是第1信號源S₁對應(yīng)的系統(tǒng)隨機誤差，單位為s；

對于第2信號源S₂，其下行信號同樣包含一個載波信號和兩對DOR音信號；其中，載波信號記為C，兩對DOR音信號分別記為-D2、-D1、D1、D2；載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的第2站間相位差分別記為其中，i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

由于第2站間相位差結(jié)果中包含了信號源時延真實值對應(yīng)的相位，電離層、對流層以及儀器設(shè)備引入的相位誤差，可表示為：

其中：對于當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

是第2信號源S₂對應(yīng)的目標航天器時延真實值，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的電離層引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的對流層引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的儀器設(shè)備引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的兩個測站的鐘差引入的時延誤差，單位為s；

是第2信號源S₂對應(yīng)的系統(tǒng)隨機誤差，單位為s。

步驟5，基于第1站間相位差和第2站間相位差，獲得第1信號源S₁和第2信號源S₂之間的差分站間相位差，再根據(jù)多頻點同波束干涉測量原理解算到第1信號源S₁和第2信號源S₂到地面站的差分時延值；

本步驟具體為：

假設(shè)第1信號源S₁和第2信號源S₂的信號頻率非常的接近，不妨假設(shè)兩個信號源的頻率一致，即：第1信號源S₁和第2信號源S₂之間的差分站間相位差表示為

其中：i＝C、-D2、-D1、D1、D2；

對于Δφ_i，當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號的差分站間相位差、-D2音信號的差分站間相位差、-D1音信號的差分站間相位差、D1音信號的差分站間相位差和D2音信號的的差分站間相位差；

對于f_i，當i＝C、-D2、-D1、D1、D2時，分別對應(yīng)載波信號、-D2音信號、-D1音信號、D1音信號、D2音信號的信號頻率，單位為Hz；

代表第1信號源S₁、第2信號源S₂對應(yīng)的目標航天器時延真實值之差，單位為s；

代表電離層引入的時延誤差之差，單位為s；

代表對流層引入的時延誤差之差，單位為s；

代表儀器設(shè)備引入的時延誤差之差，單位為s；

代表兩個測站的鐘差引入的時延誤差之差，單位為s；

代表系統(tǒng)隨機誤差之差，單位為s。

由于地面兩個測站非常接近，因此，電離層引入的時延誤差之差、對流層引入的時延誤差之差消除，儀器設(shè)備引入的時延誤差之差和兩個測站的鐘差引入的時延誤差之差通過差分也得到消除，即：Δτ_ino＝0，Δτ_tro＝0，Δτ_ins＝0，Δτ_cl＝0，因此，Δφ_i＝2πf_i(Δτ_g+Δτ_σ)；

于是，第1信號源S₁和第2信號源S₂到地面站的差分時延表示為：Δτ_g＝Δφ_i/(2πf_i)-Δτ_σ。

步驟6，建立第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線與差分時延值的關(guān)系；

本步驟具體為：

根據(jù)同波束干涉測量差分時延值提取的原理有：

其中：τ₁為信號從第1信號源S₁到第1地面測站GS₁的光行時；

τ₂為信號從第1信號源S₁到第2地面測站GS₂的光行時；

τ₃為信號從第2信號源S₂到第1地面測站GS₁的光行時；

τ₄為信號從第2信號源S₂到第2地面測站GS₂的光行時，單位為s；

根據(jù)I-VLBI原理，視月球第1信號源S₁和第2信號源S₂為兩個月面觀測站、地面兩個測站為相距很近的信號源，第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線為B；對于月球基線B，第1地面測站GS₁的幾何時延和第2地面測站GS₂的幾何時延分別表示為：

因此，同波束差分時延值表示為

結(jié)合公式4和公式6可知，

若以地面測站為參考，可以獲得雙差分時延測量量。若以月面兩個信號源構(gòu)成的基線為參考，兩個地面測站可以視為信號源，雙差分時延測量量是地面兩個測站到兩個信號源的光行時的差分。地面測站的位置是可以精確的測定的，且兩個地面測站的相對位置也能事先進行精確的測量，因此雙差分時延觀測量中包含了兩個信號源構(gòu)成的基線B的信息。

以下進行簡單的推導(dǎo)證明。

又由于

其中：B為第1信號源S₁和第2信號源S₂構(gòu)成的基線；s₁為第1地面測站GS₁的方向向量；S₂為第2地面測站GS₂的方向向量；c為光速；

因此，基線與差分時延值的關(guān)系為：

Δτ_g＝B·s₁/c-B·s₂/c (公式8)。

其中，等式左邊Δτ_g為已知的可以測量的觀測量，等式右邊為包含月球基線B的表達式。

步驟7，根據(jù)基線與差分時延值的關(guān)系，解算到月球旋轉(zhuǎn)信息。

本步驟具體為：

根據(jù)上述的推導(dǎo)結(jié)果可知，雙差分時延觀測量中包含了月球基線B的信息。通過長時間的觀測，可以獲得多組雙差分時延測量量。假設(shè)雙差分時延測量量與基線B之間的關(guān)系記為

Δτ_g＝F(B)+σ (公式9)

根據(jù)這一公式可以獲得月面基線的信息，多組時延測量量解算的到多組基線信息。由于兩個信號源位于月球表面，兩者隨著月球的旋轉(zhuǎn)一起運動。因此，基線的變化就表征了月球的旋轉(zhuǎn)信息。所以，通過長時間的觀測，獲得多組差分時延測量量Δτ_g、s₁和S₂的值；因此，每組差分時延測量量Δτ_g、s₁和S₂的值，根據(jù)公式8均解算得到一個基線信息；多組基線信息的變化即表征了月球的旋轉(zhuǎn)信息。

綜上所述，本發(fā)明提供的基于逆同波束干涉測量技術(shù)實現(xiàn)月球旋轉(zhuǎn)測量的方法，具有以下優(yōu)點：

1、利用50km左右的兩個地面測站進行同波束干涉測量，消除了各類誤差的影響，測量精度可以提高2個量級。

2、采用地面時間傳遞與時間同步技術(shù)，相比采用星上時間同步與傳遞技術(shù)，實現(xiàn)難度大大降低，時間同步的精度也顯著提高。

3、兩個信號源工作在相近的頻點即可，并不要求兩個信號源的工作頻點完全相同。

4、直接接收兩個信號源的下行信號進行處理，可以消除信號源應(yīng)答機時延不一致性帶來的誤差影響。

因此，本發(fā)明具有測量精度高、測量模式非常簡單，實現(xiàn)較為容易的優(yōu)點，可廣泛推廣使用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。