第41章：弯曲波束天线月掩实验的公共项剥离

目录 ／ 附录-预测和证伪

一、【一句话目标】
在统一时标/频标与源端定标的前提下，利用月掩几何（月面刀缘掩入/掩出）与弯曲波束天线（相位可编程、波束曲率可调），对明亮紧致射电源开展多频同窗观测，在边缘衍射/散射模板与电离层/对流层/设备项充分剥离后，构建并检验一条**“频率不敏感、方向不依赖、同窗稳定”的公共延迟/相位平移项**。若该公共项可被色散（∝1/f²）或波束成形伪像/时间戳队列解释，或缺乏跨频—跨站—跨事件复现，则否证。

二、【要测什么】

• 公共项指数（文字化分级）
  在统一带通/波束/时标对齐后，从相位/群延迟/到达时残差中提取常项与缓慢斜率；按强/中/弱；上抬/下压；稳定/不稳定分级，并在事件（源×历元）× 掩入/掩出 × 频段 × 台站/子阵 × 波束曲率设定的网格上标注符号与幅度稳定性。
• 非色散一致性（跨频平滑）
  在L/S/X/Ka等多频下检验公共项对载频/带边不敏感。若随频率呈1/f² 缩放或翻向，判为电离层/等离子体色散主导；若与相位噪声带宽/解缠口径耦合，判为设备/处理项。
• 零时滞同现（跨频/跨站/跨波束）
  以单一外参时标对齐不同频段/台站/波束曲率下的残差序列，评估零时滞峰与侧翼对比。若多频—多站—多曲率在同窗呈现同向公共项，计为支持。
• 刀缘剖面与阈值行为
  以月面角距/刀缘地形台阶（投影）/掩入—掩出相位为横轴，刻画公共项剖面是否呈平台、单调或阈后跃迁；记录近缘散射增强/山谷透射等窗口内是否出现短时阈值式增强。
• 环境关联与分层
  与地球电离层/对流层状态、月球外逸层/近月等离子体、太阳风/日冕活动、刀缘地形/入射方位进行配准，标注公共项的增强/平台/不相关；在不同月相/太阳仰角/本振稳定度下进行分层对比。
• 比值稳健与模板正交
  检验“整体平移、比值不变”：若双/三频比基本稳定而绝对残差出现平滑常项，计为支持；要求与边缘衍射模板、色散模板、对流层映射、波束成形权重误差近正交。
• 历次复现与跨事件一致性
  比较多源（紧致类星体/脉冲星）× 多次月掩 × 多台站/子阵的符号与排序是否复现；在远离刀缘参照窗（非掩区）公共项应显著减弱或消失。

三、【怎么做】

1. 几何与设施族
   • 几何选择：覆盖掩入/掩出两侧各若干分钟的近刀缘弧段，囊括不同月面方位角/入射仰角与刀缘地形梯度；优先选择紧致、高信噪射电源。
   • 设施组合：采用弯曲波束天线（相控阵/数字全息/可变形反射面）形成曲率可调主瓣，并配常规抛物面/相参子阵作对照与互检；开展双站/多站协同与多曲率并行扫描。
2. 统一定标与去系统化
   • 带通与时标：发布各频段发射—接收链路带通核/群时延，统一到共同带通核并留出带边；全链路锁定到单一原子时/1PPS，记录采集—调度—队列日志。
   • 色散与大气：以双/三频差分构建1/f² 色散模板并注入—回收校准；利用地基气象/电离层 TEC与对流层映射函数设残差上限。
   • 刀缘/地形模板：基于月球形状模型与高程图生成边缘衍射/几何遮挡模板，允许方法留出（不同核/不同分辨率）以避免贴合。
   • 波束与旁瓣：对波束指向/曲率/幅相权重全程记录与温控，设置旁瓣门限/相位线性度验收与权重扰动留出版本。
3. 序列构建与比较
   • 以事件 × 掩入/掩出 × 频段 × 台站/子阵 × 波束曲率 × 窗口为单元输出公共项指数表与零时滞指数表（文字化标签）。
   • 剖面/堆栈：按刀缘角距/地形梯度/环境强度（TEC/湿延迟/太阳风）分箱堆栈，标注平台/单调/阈值形态。
   • 差分与正交：对色散/对流层/边缘衍射/波束权重误差构造差分与正交检验，要求目标信号与这些模板近正交。
4. 前馈—盲化—仲裁
   • 环境前馈组：仅用TEC/对流层/太阳风/外逸层与刀缘地形输出预测卡（公共项方向/量级/是否非色散/是否阈值式）。
   • 测量组（独立管线）：至少两条清洗路径（色散先行/几何先行）与两套对齐策略（相位/群时）并行；互不共享残差。
   • 仲裁组：对齐预测卡—实测摘要，在事件/频段/台站/曲率/方法族维度统计命中/错向/空击率。
5. 交叉一致性
   • 与第20章（太阳系尺度“同源多路径”）共享几何分层与阈值口径；
   • 与第24章（绝对“跨环境光速”直接比对）与第36章（超长光纤零色散公共延迟）对齐非色散/零时滞判据；
   • 与第39章（行星雷达掠日双频公共项剖面）对齐电离层/太阳风与带边留出策略。

四、【阳性/阴性对照与剥离假象】

1. 阳性对照（支持“公共项”）：
   • 多频—多站—多曲率在同窗呈现同向、频率不敏感的平滑常项；
   • 非色散成立：在色散模板充分剥离后，公共项对载频/带边/波束曲率不敏感；
   • 公共项随刀缘角距/地形梯度/环境强度呈可复现的单调或平台，在近缘散射/外逸层增强窗口出现可预言阈值；
   • 前馈预测卡命中率高于随机，跨事件/台站/季节复现。
2. 阴性对照（反对“公共项”）：
   • 残差随频率呈1/f²或与TEC/对流层映射强相关；
   • 信号仅在单频/单站/单曲率/单事件显著，或对带通/对齐/刀缘模板/窗长高度敏感；
   • 标签置换/曲率互换/时间反演/参数打乱仍“显著”，提示选择/方法偏差；
   • 更严格的色散剥离/带边留出/波束权重标定后信号消失，或可被旁瓣/相位线性度失真/队列抖动复制。

五、【系统误差与对策（不超过三点）】

• 波束成形与旁瓣伪像：曲率权重误差与旁瓣落在刀缘高对比区域，易造假。对策：权重自检/温控/旁瓣门限，曲率扰动—留出与常规天线互检。
• 电离层/外逸层色散残留：TEC 空间不均或近月等离子体波动会泄漏为公共项。对策：双/三频联合与注入—回收，掩入/掩出对称窗与太阳仰角/本地时分层。
• 几何/时标与刀缘模板失配：形状/高程/时标的小偏差可投影为常项。对策：多形状模型/多高程版本并行，历元对准/重力光行时/站位改正全链路审计。

六、【执行与公开】

• 预注册：事件清单、源与几何、频段与台站、共同带通核、色散/大气/刀缘处理口径、非色散/零时滞/剖面形态判据、环境自变量与分层、阳性/阴性对照、排除条款与仲裁评分。
• 留出与复验：设置远离刀缘参照窗、近缘极限窗、活动/静稳环境窗等留出单元。
• 跨团队/跨台站复现：互换原始基带/时间戳日志/波束权重/设备状态/刀缘掩膜与脚本，开展降采样/加噪/核变体/对齐扰动/曲率扰动稳健性测试。
• 公开材料：发布预测卡、公共项指数表、零时滞与非色散摘要、带通/色修正/大气/波束/队列日志与关键中间产物（文字化）。

七、【成败线】

1. 支持（通过）：
   • 在**≥2 条独立管线、≥2 个台站/子阵、≥2 个频段、≥2 种曲率设定中复现非色散的公共延迟/相位平移与零时滞同现**；
   • 公共项随刀缘几何与环境分层呈单调或平台，并对带通/对齐/刀缘模板/波束权重/窗长稳健；
   • 预测卡命中率显著高于随机，并在留出单元独立复现。
2. 否证（未通过）：
   • 结果遵循色散/大气/波束伪像规律或被其主导，跨频/站/曲率/事件不复现；
   • 对参数/口径高度敏感或在留出单元中消失/翻向；
   • 仲裁命中率接近随机，难与系统/方法伪像区分。