在大地测量科学和天文学的重大飞跃中，研究人员开创了全球导航卫星系统（GNSS）和甚长基线干涉测量（ Very Long Baseline Interferometry，VLBI）的整合。这项开创性的研究涉及美国德克萨斯州戴维斯堡25米射电望远镜的观测，标志着高精度大地测量和天文观测的新时代。

了解这项研究

    这项研究的核心是开发一种独特的无线电干涉仪，该干涉仪将修改后的GNSS天线与VLBI射电望远镜融合在一起。这种集成允许同时观测卫星信号和天体无线电的信号源。GNSS组件配备了软件定义的接收系统，经过精心调整，用于大地测量质量（geodetic-quality）的数据采集。

    在2022年的观测会议期间，这个混合系统检测到GPS和伽利略卫星的强干涉响应。更有趣的是，它观察到了银河超新星残骸和活动星系核（Galactic supernova remnants and Active Galactic Nuclei）等天体现象。这些观察表明，该系统能够参考远远超出独立全球导航卫星系统天线传统范围的信号源。

关键科学原理和发现

1. 扩大观测范围：GNSS和VLBI技术的结合将观测范围扩大了几个数量级。这对于跟踪和研究遥远的天体至关重要。

2. 高信噪比（SNR）：该系统在检测中表现出高信噪比，这证明了其灵敏度和精度。这对于准确监测微妙的天体和陆地现象至关重要。

3. 用于扩展相干积累（Extended Coherent Accumulation）的创新技术：该研究开发的一项新技术使用时钟解决方案来延长信号的相干积累时间。这对于观察较暗的天体源尤为重要，因为它允许更长的集成时间，而不会显著的信号退化。

潜在的应用和影响

1. 提高日常导航的GPS准确性：这项研究直接有助于提高GPS准确性，这是运输、紧急服务和个人导航的基础。

2. 地震和海啸预警：通过精确跟踪陆地移动，该技术可以帮助自然灾害预警系统，有可能拯救生命并减少财产损失。

3. 气候变化监测：获得的精确大地测量可以显著帮助监测海平面变化，为气候变化研究和沿海管理提供有价值的数据。

4. 高级天文学和天体物理学研究：该系统高精度观测遥远天体的能力为天文研究开辟了新的领域，可能导致关于宇宙的新发现。

克服挑战和未来前景

    虽然GNSS和VLBI技术的融合是向前迈出的不朽一步，但它带来了自己的一系列挑战，包括复杂的数据处理要求和超精确的时间和同步需求。然而，研究界对应对这些挑战持乐观态度，进一步提高系统的能力。

    未来的发展将侧重于扩大这项技术的范围。一个重要领域是测量GNSS和VLBI天线之间的局部联系，以改善地面参考系。这将对大地测量产生广泛影响，提高全球定位系统的准确性和可靠性。

精密科学的新时代

    GNSS和VLBI技术的整合预示着精密科学的新时代。它的应用远远超出了大地测量和天文学领域，影响了日常生活的各个方面，从个人导航到全球通信和灾害管理。随着这项技术的成熟，它承诺更深入地了解我们的星球和宇宙，同时提高我们日常技术工具的精度和效率。这项研究是不同科学学科的融合如何导致变革性技术进步的一个非常好的范例。