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Termes descripteurs IGN > sciences naturelles > sciences de la Terre et de l'univers > astronomie > chronométrie
chronométrieSynonyme(s)mesurage du tempsVoir aussi |
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Titre : Optimization of optical clock network for the geopotential determination Type de document : Article/Communication Auteurs : Guillaume Lion , Auteur ; Isabelle Panet
Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2019 Projets : ChronoG2o / Conférence : AGU 2019 Fall Meeting 09/12/2019 13/12/2019 San Francisco Californie - Etats-Unis programme sans actes Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes descripteurs IGN] chronométrie
[Termes descripteurs IGN] décalage d'horloge
[Termes descripteurs IGN] horloge
[Termes descripteurs IGN] optimisation (mathématiques)
[Termes descripteurs IGN] potentiel de pesanteur terrestreRésumé : (auteur) Clock comparisons with an uncertainty at the 10−18 in terms of relative frequency can provide a new kind of measurement to improve our knowledge of Earth’s gravity field and geoid. Instead of using state-of-the-art Earth’s gravitational field models to predict frequency shifts between distant clocks, they could permit determining geopotential differences at a centimeter-level accuracy, and question the possibility of studying geodynamic processes leading to very small vertical deformations or improve the unification of height systems. In our previous work dealing with the geopotential determination at high spatial resolution in mountainous regions, we have pointed out that clock-based geodetic observable can provide useful information at spatial scales beyond what is available from satellites and they could be used to fill areas not covered by the gravity data on the ground. Our synthetic simulations have shown that adding few clock-based potential data to a gravimetric data set can significantly improve the reconstruction of the geopotential. Therefore, it turns out there is a large variety of possible clock distribution allowing to reduce the reconstruction residuals, with different locations and number of clocks. In this work, we investigate ways to optimize clock network from a gravimetric data set in the Massif Central region in order to know where to put them to minimize the residuals and improve further the determination of the geopotential. To do that, we have used a multi-objective genetic algorithm (GA). Starting from a random initial population with different clock distributions, the algorithm selects clock locations with good chances of reproduction and reproduces the new generation of clock locations using genetic operators. The process depends on some objectives we want to reach in order to solve the optimization problem, and it is repeated several times for a given number of generations or until a solution considered as optimum is found. We show how GA can help to provide optimal solutions for a problem with a fixed and variable number of clock locations. We discuss the effect of different parameters, such as the way to define the objectives and the constrains of the problem, the quality of the clock network and the data. Numéro de notice : C2019-057 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Poster nature-HAL : Poster-avec-CL DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96833
Titre de série : Relativistic geodesy, ch. 2 Titre : Chronometric geodesy: Methods and applications Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Pacôme Delva, Auteur ; Heiner Denker, Auteur ; Guillaume Lion Editeur : Springer International Publishing Année de publication : 2019 Collection : Fundamental Theories of Physics num. 196 Projets : ITOC / , AdOC / , FIRST-TF / Importance : pp 25 - 85 Note générale : bibliographie
This research was supported by the European Metrology Research Programme (EMRP) within the Joint Research Project “International Timescales with Optical Clocks” (SIB55 ITOC), as well as the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) within the Collaborative Research Centre 1128 “Relativistic Geodesy and Gravimetry with Quantum Sensors (geo-Q)”, project C04. The EMRP is jointly funded by the EMRP participating countries within EURAMET and the European Union. We gratefully acknowledge financial support from Labex FIRST-TF and ERC AdOC (Grant No. 617553).Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes descripteurs IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes descripteurs IGN] chronométrie
[Termes descripteurs IGN] décalage d'horloge
[Termes descripteurs IGN] échelle de temps
[Termes descripteurs IGN] horloge atomiqueRésumé : (auteur) The theory of general relativity was born more than one hundred years ago, and since the beginning has striking prediction success. The gravitational redshift effect discovered by Einstein must be taken into account when comparing the frequencies of distant clocks. However, instead of using our knowledge of the Earth’s gravitational field to predict frequency shifts between distant clocks, one can revert the problem and ask if the measurement of frequency shifts between distant clocks can improve our knowledge of the gravitational field. This is known as chronometric geodesy. Since the beginning of the atomic time era in 1955, the accuracy and stability of atomic clocks were constantly ameliorated, with around one order of magnitude gained every ten years. Now that the atomic clock accuracy reaches the low 10−18 in fractional frequency, and can be compared to this level over continental distances with optical fibres, the accuracy of chronometric geodesy reaches the cm level and begins to be competitive with classical geodetic techniques such as geometric levelling and GNSS/geoid levelling. Moreover, the building of global timescales requires now to take into account these effects to the best possible accuracy. In this chapter we explain how atomic clock comparisons and the building of timescales can benefit from the latest developments in physical geodesy for the modelization and realization of the geoid, as well as how classical geodesy could benefit from this new type of observable, which are clock comparisons that are directly linked to gravity potential differences. Numéro de notice : H2019-006 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Chapître / contribution nature-HAL : ChOuvrScient DOI : 10.1007/978-3-030-11500-5_2 date de publication en ligne : 10/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-030-11500-5_2 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95546 A quelles altitudes se trouvent les horloges atomiques de l'observatoire de Paris ? / Xavier Collilieux in XYZ, n° 156 (septembre - novembre 2018)
Titre : A quelles altitudes se trouvent les horloges atomiques de l'observatoire de Paris ? Type de document : Article/Communication Auteurs : Xavier Collilieux Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 26 - 30 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Nivellement
[Termes descripteurs IGN] altitude
[Termes descripteurs IGN] chronométrie
[Termes descripteurs IGN] fréquence
[Termes descripteurs IGN] horloge atomique
[Termes descripteurs IGN] métrologie
[Termes descripteurs IGN] nivellement direct
[Termes descripteurs IGN] Observatoire de Paris
[Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS
[Termes descripteurs IGN] potentiel de pesanteur terrestreRésumé : (Auteur) L’exactitude des horloges optiques permet d’envisager dans le futur leur utilisation pour déterminer des différences d’altitudes à une précision centimétrique. Les développements actuels consistent à comparer les fréquences d’horloges en cours de développement. Ainsi, la mise en place de protocoles de comparaison constitue une première étape. Aujourd’hui, c’est encore au géomètre, au moyen des techniques traditionnelles, de déterminer l’altitude des horloges pour permettre ces comparaisons et fournir une mesure de référence. Cet article décrit les opérations de nivellement effectuées par l’IGN à l’Observatoire de Paris dans le contexte de projets scientifiques européens impliquant le laboratoire SYRTE de l’Observatoire de Paris. Numéro de notice : A2018-394 Affiliation des auteurs : ENSG+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90830
in XYZ > n° 156 (septembre - novembre 2018) . - pp 26 - 30[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2018031 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible 112-2018032 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible
Titre : High performance clocks and gravity field determination Type de document : Article/Communication Auteurs : Jurgen Müller, Auteur ; D. Dirkx, Auteur ; S. M. Kopeikin, Auteur ; Guillaume Lion Année de publication : 2018 Projets : 3-projet - voir note / , AdOC / Note générale : bibliographie
Jürgen Müller gratefully acknowledges support by the DFG Sonderforschungsbereich (SFB 1128: geo-Q) Relativistic Geodesy and Gravimetry with Quantum Sensors.Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes descripteurs IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes descripteurs IGN] chronométrie
[Termes descripteurs IGN] échelle de temps
[Termes descripteurs IGN] gravimétrie spatiale
[Termes descripteurs IGN] horloge atomique
[Termes descripteurs IGN] International Terrestrial Reference Frame
[Termes descripteurs IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes descripteurs IGN] relativité généraleRésumé : (auteur) Time measured by an ideal clock crucially depends on the gravitational potential and velocity of the clock according to general relativity. Technological advances in manufacturing high-precision atomic clocks have rapidly improved their accuracy and stability over the last decade that approached the level of 10−18. This notable achievement along with the direct sensitivity of clocks to the strength of the gravitational field make them practically important for various geodetic applications that are addressed in the present paper. Based on a fully relativistic description of the background gravitational physics, we discuss the impact of those highly-precise clocks on the realization of reference frames and time scales used in geodesy. We discuss the current definitions of basic geodetic concepts and come to the conclusion that the advances in clocks and other metrological technologies will soon require the re-definition of time scales or, at least, clarification to ensure their continuity and consistent use in practice. The relative frequency shift between two clocks is directly related to the difference in the values of the gravity potential at the points of clock’s localization. According to general relativity the relative accuracy of clocks in 10−18 is equivalent to measuring the gravitational red shift effect between two clocks with the height difference amounting to 1 cm. This makes the clocks an indispensable tool in high-precision geodesy in addition to laser ranging and space geodetic techniques. We show how clock measurements can provide geopotential numbers for the realization of gravity-field-related height systems and can resolve discrepancies in classically-determined height systems as well as between national height systems. Another application of clocks is the direct use of observed potential differences for the improved recovery of regional gravity field solutions. Finally, clock measurements for space-borne gravimetry are analyzed along with closely-related deficiencies of this method like an extra-ordinary knowledge of the spacecraft velocity, etc. For all these applications besides the near-future prospects, we also discuss the challenges that are related to using those novel clock data in geodesy. Numéro de notice : A2018-197 Affiliation des auteurs : LaSTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s11214-017-0431-z date de publication en ligne : 30/11/2017 En ligne : https://doi.org/10.1007/s11214-017-0431-z Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89864
in Space Science Reviews > vol 214 n° 1 (February 2018)[article]Détermination d’un modèle géopotentiel à haute résolution en zone littorale aidé par des mesures d’horloges atomiques / Hugo Lecomte (2018)
Titre : Détermination d’un modèle géopotentiel à haute résolution en zone littorale aidé par des mesures d’horloges atomiques Type de document : Mémoire Auteurs : Hugo Lecomte, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2018 Importance : 55 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Rapport de projet pluridisciplinaire, cycle Ingénieur 2e annéeLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes descripteurs IGN] analyse spectrale
[Termes descripteurs IGN] anomalie de pesanteur
[Termes descripteurs IGN] Bretagne
[Termes descripteurs IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes descripteurs IGN] chronométrie
[Termes descripteurs IGN] collocation par moindres carrés
[Termes descripteurs IGN] covariance
[Termes descripteurs IGN] horloge atomique
[Termes descripteurs IGN] levé gravimétrique
[Termes descripteurs IGN] littoral
[Termes descripteurs IGN] littoral atlantique (France)
[Termes descripteurs IGN] modèle de géopotentiel local
[Termes descripteurs IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes descripteurs IGN] processus gaussien
[Termes descripteurs IGN] quasi-géoïdeIndex. décimale : PROJET Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (auteur) Les récentes avancées technologiques en matière de chronométrie permettent de réaliser des comparaisons d’horloge à distance avec une incertitude proche de 10−18 en terme de fréquence relative. Avec une telle exactitude, il est possible d’accéder à un nouveau type d’observable géodésique qui pourrait nous servir à améliorer notre connaissance du champ de gravité terrestre, et donc du géoïde, et envisager d’autres applications en Sciences de la Terre. En effet, au lieu d’utiliser un modèle de champ de gravité à l’état de l’art pour prédire les décalages de fréquence entre horloges, les horloges permettraient de mesurer des différences de géopotentiel directement avec une précision centimétrique. C’est le principe de la géodésie chronométrique. Les méthodes utilisées jusqu’à présent par la géodésie pour déterminer le géopotentiel reposent principalement sur des approches indirectes combinant données gravimétriques, gradiométriques et topographiques. Actuellement, il est possible de reconstruire le potentiel à partir des données satellitaires GRACE et GOCE avec une précision centimétrique à des résolutions de l’ordre de 100 km. Néanmoins, cette résolution n’est pas suffisante pour pouvoir accéder à l’intégralité des variations du géoïde, comme dans les régions montagneuses par exemple. Pour accéder à une résolution spatiale plus fine, le potentiel est calculé en intégrant les données de gravimétrie près de la surface. Or, la répartition inégale de ces données limite la précision de reconstruction, en particulier dans les zones de transitions (côtes, frontières entre pays), avec très souvent des trous de données dans les régions difficiles d’accès. Dans Lion et al. [2017b], il a été montré que compléter un réseau de données gravimétriques en région montagneuse avec des données de type potentiel de gravité pouvait permettre d’améliorer significativement la détermination du géopotentiel à très haute résolution spatiale, au-delà de ce qui est possible de faire avec uniquement les satellites. Par ailleurs, une grande précision sur la détermination des altitudes est cruciale dans les zones côtières, mal couvertes par les données gravimétriques. Nous avons étudié deux zones côtières, la Bretagne et la côte Atlantique au centre de la France. Ces régions présentent une séparation terre-mer avec deux couvertures de données différentes. La méthode consiste à générer un champ de données synthétiques à haute résolution, de simuler des mesures (données gravimétriques et de comparaison d’horloges) de ce champ pour finalement reconstruire une carte du géopotentiel à l’aide des mesures simulées en utilisant la collocation par moindres carrés. La qualité de la reconstruction est établie en comparant le champ original utilisé pour générer des mesures au champ calculé. Nous avons montré qu’en ajoutant quelques points de mesures d’horloges, il est possible de réduire le biais significativement et l’écart-type d’un facteur 2. Les effets de la quantité de mesures d’horloges, de l’influence du modèle de covariance utilisé ou encore du type de répartition de covariance ont aussi été étudiés. Note de contenu : Introduction
1- Présentation des données et de la chaine de calcul
2- Résultats sur la contribution des données d’horloges
3- Discussion sur l’influence de différents paramètres
ConclusionNuméro de notice : 21825 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : SYRTE, Observatoire de Paris Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91332 Documents numériques
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