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GRACE-FO precise orbit determination and gravity recovery / Z. Kang in Journal of geodesy, vol 94 n° 9 (September 2020)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 94 n° 9 (September 2020) . - n° 85 Titre : GRACE-FO precise orbit determination and gravity recovery Type de document : Article/Communication Auteurs : Z. Kang, Auteur ; S. Bettadpur, Auteur ; P. Nagel, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : n° 85 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] bande K [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] double différence [Termes IGN] interféromètre au laser [Termes IGN] orbite précise [Termes IGN] orbitographie Résumé : (auteur) The gravity recovery and climate experiment follow-on (GRACE-FO) satellites, launched in May of 2018, are equipped with geodetic quality GPS receivers for precise orbit determination (POD) and gravity recovery. The primary objective of the GRACE-FO mission is to map the time-variable and mean gravity field of the Earth. To achieve this goal, both GRACE-FO satellites are additionally equipped with a K-band ranging (KBR) system, accelerometers and star trackers. Data processing strategies, data weighting approaches and impacts of observation types and rates are investigated in order to determine the most efficient approach for processing GRACE-FO multi-type data for precise orbit determination and gravity recovery. Two GPS observation types, un-differenced (UD) and double-differenced (DD) observations in general can be used for GPS-based POD and gravity recovery. The GRACE-FO KBR observations are mainly used for gravity recovery, but they can be also used for POD to improve the relative orbit accuracy. The main purpose of this paper is to study the impacts of the DD, UD and KBR observations on GRACE-FO POD and gravity recovery. The precise orbit accuracy is assessed using several tests, which include analysis of orbital fits, satellite laser ranging residuals, KBR range residuals and orbit comparisons. The gravity recovery is validated by comparing different gravity solutions through coefficient-wise comparison, degree difference variances and water height variations over the whole Earth and selected area and river basins. Numéro de notice : A2020-542 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-020-01414-3 Date de publication en ligne : 16/08/2020 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-020-01414-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95744 [article]

All-sky search for long-duration gravitational wave transients in the first Advanced LIGO observing run / B.P. Abbott in Classical and Quantum Gravity, vol 35 n° 6 (March 2018)  

Public [article]  inClassical and Quantum Gravity > vol 35 n° 6 (March 2018) . - n° 065009 Titre : All-sky search for long-duration gravitational wave transients in the first Advanced LIGO observing run Type de document : Article/Communication Auteurs : B.P. Abbott, Auteur ; R. Abbott, Auteur ; T.D. Abbott, Auteur ; et al., Auteur ; Olivier Bock , Auteur Année de publication : 2018 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : n° 065009 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] interféromètre au laser [Termes IGN] onde gravitationnelle [Termes IGN] relativité générale Résumé : (auteur) We present the results of a search for long-duration gravitational wave transients in the data of the LIGO Hanford and LIGO Livingston second generation detectors between September 2015 and January 2016, with a total observational time of 49~d. The search targets gravitational wave transients of 10–500 s duration in a frequency band of 24–2048 Hz, with minimal assumptions about the signal waveform, polarization, source direction, or time of occurrence. No significant events were observed. As a result we set 90% confidence upper limits on the rate of long-duration gravitational wave transients for different types of gravitational wave signals. We also show that the search is sensitive to sources in the Galaxy emitting at least  ~10−8 M_{\odot} c^2 in gravitational waves. Numéro de notice : A2018-676 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Autre URL associée : vers HAL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1088/1361-6382/aaab76 Date de publication en ligne : 14/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1088/1361-6382/aaab76 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95884 [article]

Gravity field processing towards LL-SST satellite missions / Ilias Daras (2016)  

Public Titre : Gravity field processing towards LL-SST satellite missions Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Ilias Daras, Auteur ; Roland Pail, Directeur de thèse Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2016 Collection : DGK - C, ISSN 0065-5325 num. 770 Importance : 153 p. ISBN/ISSN/EAN : 978-3-7696-5182-9 Note générale : bibliographie PhD Dissertation Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] accéléromètre [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] crénelage [Termes IGN] filtrage du bruit [Termes IGN] gravimétrie spatiale [Termes IGN] interféromètre au laser [Termes IGN] poursuite de satellite [Termes IGN] résidu [Termes IGN] satellite d'observation de la Terre Résumé : (auteur) This study focuses on important aspects concerning gravity field processing of future LL-SST [Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking] satellite missions. Closed-loop simulations taking into account error models of new generation instrument technology are used to estimate the gravity field accuracy that future missions could provide. Limiting factors are identified, and methods for their treatment are developed. The contribution of all error sources to the error budget is analyzed. It is shown that gravity field processing with double precision may be a limiting factor for exploiting the nm-level accuracy of a laser interferometer. An enhanced numerical precision processing scheme is proposed instead, where double and quadruple precision is used in different parts of the processing chain. It is demonstrated that processing with enhanced precision can efficiently handle laser measurements and take full advantage of their accuracy, while keeping the computational times within reasonable levels. However, error sources of considerably larger impact are expected to affect future missions, with the accelerometer instrument noise and temporal aliasing effects being the most significant ones. The effect of time-correlated noise such as the one present in accelerometer measurements, can be efficiently handled by frequency dependent data weighting. Residual time series that contain the effect of system errors and propagated accelerometer and laser noise, is considered as a noise realization with stationary stochastic properties. The weight matrix is constructed from the auto-correlation functions of these residuals. Applying the weight matrix to a noise case considering all error sources leads to reduction of the error level over the complete spectral bandwidth. Co-estimation of empirical accelerations does not show the same efficiency in reducing the propagated noise with the applied processing strategy. Temporal aliasing effects are reduced essentially by adding a second pair of satellites at an inclined orbit. Compared to a GRACE-type near-polar pair, such a Bender-type constellation delivers solutions with major improvements in terms of de-aliasing potential and recovery performance. When the integrated effect of all geophysical processes is recovered, the maximum spatial resolution of 11-day solutions can be increased from 715 to 315 km half-wavelength. A further reduction of temporal aliasing errors is possible by co-parameterizing low resolution gravity fields at short time intervals, together with the higher resolution gravity field which is sampled at a longer time interval. One day was found to be the optimal sampling period for reducing the error levels in the solutions. A uniform sampling at the co-parameterized short periods, is a prerequisite for an efficient reduction of aliasing errors. High frequency atmospheric signals are captured by daily solutions to a large extent. Hence co-parameterization at daily basis results in significant reduction of aliasing caused by their under-sampling. This enables future gravity satellite missions to deliver the complete spectrum of Earth's geophysical processes. The corresponding by-products of daily gravity field solutions are expected to be very useful to atmospheric science and open doors to new fields of application. Note de contenu : 1. Introduction 1.1. Background 1.2. Motivation and objectives of this study 1.3. Outline 2. Earth's gravity field determination form satellite observations 2.1. Pertubing forces acting on a satellite 2.2. Geopotential and its functionals 2.3. Dedicated gravity satellite missions 2.4. Concepts for future satellite gravity missions 3. Description of the simulation environment for the gravity fields recovery 3.1. Outline of the simulation environment 3.2. Coordinate and time systems 3.3. Simulation if the satellite orbits 3.4. Functional model 3.5. Formulation of the NEQ system 3.6. Solution of the NEQ system 4. Design aspects and error budget of future dedicated gravity satellite missions 4.1. Orbit design 4.2. Satellite formation flights 4.3. Selected orbits for the simulations 4.4. Science and mission requirements 4.5. Noise models for the performance of the instruments 4.6. Error budget analysis 7. Treatment of temporal aliasing effects 7.1. Temporal aliasing for NGGLs 7.2. Co-parameterization of low spatial resolution gravity fiels solutions at higher frequencies 7.3. Retrieval content of NGGM gravity fiels solutions 8. Conclusions Numéro de notice : 19791 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD Dissertation : Geodesy : Stuttgart : 2016 DOI : sans En ligne : http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20160211-1279854-1-3 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85011

Gravity field processing with enhanced numerical precision for LL-SST missions / Ilias Daras in Journal of geodesy, vol 89 n° 2 (February 2015)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 89 n° 2 (February 2015) . - pp 99 - 110 Titre : Gravity field processing with enhanced numerical precision for LL-SST missions Type de document : Article/Communication Auteurs : Ilias Daras, Auteur ; Roland Pail, Auteur ; Michael Murböck, Auteur ; Wei Yong Yi, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 99 - 110 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] capteur spatial [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] interféromètre au laser [Termes IGN] orbitographie par GNSS [Termes IGN] poursuite de satellite [Termes IGN] précision absolue [Termes IGN] test de performance Résumé : (auteur) On their way to meet the augmenting demands of the Earth system user community concerning accuracies of temporal gravity field models, future gravity missions of low-low satellite-to-satellite tracking (LL-SST) type are expected to fly at optimized formations and make use of the latest technological achievements regarding the on-board sensor accuracies. Concerning the main measuring unit of an LL-SST type gravity mission, the inter-satellite measuring instrument, a much more precise interferometric laser ranging system is planned to succeed the K-band ranging system used by the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission. This study focuses on investigations concerning the potential performance of new generation sensors such as the laser interferometer within the gravity field processing chain. The sufficiency of current gravity field processing accuracies is tested against the new sensor requirements, via full-scale closed-loop numerical simulations of a GRACE Follow-On configuration scenario. Each part of the processing is validated separately with special emphasis on numerical errors and their impact on gravity field solutions. It is demonstrated that gravity field processing with double precision may be a limiting factor for taking full advantage of the laser interferometer’s accuracy. Instead, a hybrid processing scheme of enhanced precision is introduced, which uses double and quadruple precision in different parts of the processing chain, leading to system accuracies of only 17 nm in terms of geoid height reconstruction errors. Simulation results demonstrate the ability of enhanced precision processing to minimize the processing errors and thus exploit the full precision of a laser interferometer, when at the same time the computational times are kept within reasonable levels. Numéro de notice : A2015-331 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-014-0764-2 Date de publication en ligne : 18/10/2014 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-014-0764-2 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=76656 [article]

Développement d'un accéléromètre atomique compact pour la gravimétrie de terrain et la navigation inertielle / Jean Lautier-Blisson (2014)  

Public Titre : Développement d'un accéléromètre atomique compact pour la gravimétrie de terrain et la navigation inertielle Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jean Lautier-Blisson, Auteur ; Arnaud Landragin, Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 6 Pierre et Marie Curie Année de publication : 2014 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat de physique au SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] accéléromètre [Termes IGN] compensation [Termes IGN] gravimétrie [Termes IGN] instrument de mesure [Termes IGN] interféromètre au laser [Termes IGN] laser [Termes IGN] navigation inertielle Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Nous présentons le développement d'un prototype de gravimètre atomique compact reposant sur l'interférométrie atomique avec des transitions Raman stimulées. Nous démontrons une amélioration importante de la compacité et de la simplicité de chaque élément du dispositif expérimental (tête de senseur, source laser, référence de fréquence micro-onde, système de filtrage des vibrations). Ce travail s'appuie sur l'utilisation d'une pyramide creuse comme miroir de rétro-réflexion, ce qui permet de réaliser toutes les fonctions d'un interféromètre atomique (piégeage et refroidissement des atomes, interféromètre, détection) avec un unique faisceau laser. Nous avons donc développé une tête de senseur très compacte, dont les fonctions clés ont toutes été simplifiées. La source laser met en jeu un unique laser émettant à 1560 nm pour interroger des atomes de Rubidium 87. Elle bénéficie de l'utilisation de composants optiques télécoms fibrés, qui ont déjà démontré leur performance et leur robustesse aux conditions environnementales. Tous les éléments du prototype sont assemblés pour permettre la mise en place de l'interféromètre. Ce type de gravimètre compact est très intéressant pour la gravimétrie de terrain. En parallèle, nous avons développé un système de réjection du bruit de vibration, basé sur l'électronique numérique. La contribution des vibrations sur la phase atomique est pré-compensée avant la fermeture de l'interféromètre, directement sur la phase optique des lasers. Ceci garantit que chaque point de mesure a une sensibilité maximum, malgré un bruit de d'accélération important. Ainsi, pour un gravimètre posé au sol en environnement urbain, nous avons démontré une sensibilité à l'accélération de l'ordre de à 1 seconde, qui atteint après 300 secondes d'intégration. Notre dispositif nous a finalement conduit à l'hybridation complète du gravimètre atomique avec un accéléromètre classique, conduisant à un accéléromètre exact très large bande [DC , 430 Hz]. Ce résultat est très prometteur, notamment pour la navigation inertielle. Note de contenu : 1. Introduction générale 2. Contexte et objectifs du projet MiniAtom 3. Éléments théoriques pour la gravimétrie atomique et principe de la mesure de g 4. Accéléromètre atomique compact 5. Compensation des vibrations 6. Conclusion et perspectives Numéro de notice : 14938 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de doctorat : Physique : Paris 6 : 2014 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-01068005v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=77491

Einsatz der Atominterferometrie in der Geodäsie / M. Schilling in ZFV, Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, vol 137 n° 3 (01/06/2012)

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Ein hybrides Meßsystem zur Kalibrierung von Strichteilungen / O. Freide (2000)

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Automated calibration of precise levelling rods in Finland / M. Takalo (1997)

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Analyse der Form und Lage von Objekten im Raum / E. Drixler (1993)

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Spaceborne interferometry / R.D. Reasenberg (1993)  

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The laser rod comparator / M. Takalo (1974)

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