Методы релятивистской синхронизации наземных и спутниковых атомных часов

В.Ф. Фатеев

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
fateev@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 1 (9) 2017, стр. 78–109

Статья в полном объеме (PDF)

УДК 528.2;629.78

Рассмотрены релятивистские смещения времени и частоты спутниковых атомных часов относительно наземных, включающие следующие составляющие: смещение, определяемое переменными орбитальными параметрами спутника, и гравитационным потенциалом в точке размещения наземных стационарных часов; смещение вследствие воздействия неоднородности ГПЗ; смещения, вызванные приливными потенциалами Луны и Солнца, а также смещение, вызванное неравномерностью вращения Земли. Предложены два метода релятивистской синхронизации бортовых и наземных атомных часов, основанных на компенсации рассмотренных смещений частоты и времени.

Ключевые слова: наземные и спутниковые атомные часы, частота и время, гравитационное поле, коэффициент преобразования шкал, формулы, релятивистское смещение, функции Бесселя, эксцентрическая аномалия.

Цитируемая литература

1. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС, редакция 5.1, 2008.30.

2. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС  c кодовым разделением сигналов, редакция 1.0, 2016.

3. GPS. Интерфейсный контрольный документ (ICD-200C-002, 25.09.97).

4. Cacciapuoti L., Salomon C. Atomic Clock Ensemble in Space // International Symposium on Physical Sciences in Space, Journal of Physics: Conference Series, 2011, v. 327, p. 012049,  doi:10.1088/1742-6596/327/1/012049.

5. STE-QUEST A class M mission proposal for Cosmic Vision 2015-2025 [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&sqi=2&ved=0ahUKEwivq5XDlbnPAhWnCJoKHb7tACoQFggkMAE&url=http%3A%2F%2Fsci.esa.int%2Fscience-e%2Fwww%2Fobject%2Fdoc.cfm%3Ffobjectid%3D49307&usg=AFQjCNGK5Y7RTsmpJguJK1p1dUBOVIrgaA&sig2=11lINJYueF_4f-JuBG-uSw&bvm=bv.134495766,d.bGs(дата обращения 01.11.2016).

6. Фатеев В.Ф., Сысоев В.П. Релятивистские эффекты в мобильных часах // Измерительная техника, 2014, № 8, c. 31–35. V.F. Fateev, V.P. Sysoev. Relativistic Effects on Moving Clocks // Measurement Techniques. November 2014, Volume 57, Issue 8, p. 891–897.

7. Фатеев В.Ф., Копейкин С.М., Пасынок C.Л.. Влияние неравномерности вращения Земли на релятивистские смещения частоты и времени наземных атомных часов // Измерительная техника, 2015, № 6, с. 41–45. Fateev V.F., Kopeikin S.M. and Pasynok S.L. Effect of irregularities in the earth’s rotation on relativistic shifts in frequency and time of earthbound atomic clocks // Measurement techniques, v. 58, № 6, September, 2015.

8. Грушинский Н.П. Теория фигуры Земли. — М.: Наука, 1976.

9. Мельхиор П. Земные приливы. Пер. с английского под ред. Н.Н. Парийского. — М.: Мир, 1968, 482 с.

10. Основы теории полета космических аппаратов / Под ред. Г.С. Нариманова и М.К. Тихонравова.— М.: Машиностроение, 1972, 608 с.

11. Абалакин В.К., Аксенов Е.П. и др. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. — М.: Наука, 1971, 584 с.

12. Ashby N. Relativity in the Global Positioning System // Living Revievs in Relativity, 2003, v. 6, p. 1–42.

13. Kouba J. Improved relativistic transformations in GPS // GPS Solutions, 2004, v. 8, p. 170–180.

14. Пасынков В.В.  Роль, место и перспективы развития опорных узлов колокации в интересах фундаментального КВО и прикладного КВНО // Материалы пятой Всероссийской конференции «Фундаментальное и прикладное координатно-временное обеспечение (КВНО-2013)», 15–19 апреля. 2013 г., Сборник тезисов докладов, с. 13–15.

15. Всемирное время и координаты полюса. Бюллетень «Е»  ГСВЧ, №  153–156, c. 6.

16. Микрин Е.А. и др. Высокоточный прогноз орбит космических аппаратов, анализ влияния различных возмущающих факторов на движение низкоорбитальных и высокоорбитальных КА // Материалы XXI Санкт-Петербургской Международной конференции по интегрированным навигационным системам, ГНЦ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2014, с. 77-78.

Статья в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.