ACES微波链路中的数据分析与相位模糊消除

摘要:ACES(空间原子钟总成)任务是一个欧洲空间局(ESA)和法国国家航天中心(CNES)合作的项目,旨在将多个高度稳定的原子钟装载到国际空间站(ISS)上,并通过微波通信链路(MWL)进行地对空的时间和频率比较。MWL的规格要求在一次ISS通过中稳定性达到0.3皮秒,在一天内稳定性达到7皮秒。 ACES MWL的原始测量结果需要与科学产品进行关联,而在求解过程中需要考虑所有大于0.1皮秒的项。实际上,该任务旨在从地面和空间的编码和相位测量以及辅助数据中提取物理变量(科学产品)。 为此,我们已经在所需的0.1皮秒级别上发展了完整的时间传输模型。我们同时还开发了两个软件,一个用于模拟原始MWL测量数据,另一个用于从原始测量数据中提供科学产品的算法。我们提供了一些有关软件和测试的细节,考虑了不同情况和真实情况,使用了真实的ISS轨道数据和MWL工程模型的测量噪声。 载波相位测量的相位模糊消除由算法执行,并且其成功与可观测量的噪声强相关。我们通过使用从MWL工程模型测试获得的实验数据,对在这个过程中出现的循环跳变进行了统计研究。我们提出了两种新方法,可以将循环跳变概率降低超过5倍,与标准方法相比。

作者:Loic Duchayne, Peter Wolf, Luigi Cacciapuoti, Marc-Peter Hess, Marco Siccardi and Wolfgang Schafer

论文ID:0901.2403

分类:Space Physics

分类简称:physics.space-ph

提交时间:2009-01-19

PDF 下载: 英文版 中文版pdf翻译中