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High performance clocks and gravity field determination / Jurgen Müller in Space Science Reviews, vol 214 n° 1 (February 2018)
[article]
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 , Auteur ; Isabelle Panet , Auteur ; Gérard Petit, Auteur ; Pieter N.A.M. Visser, Auteur 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 IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] chronométrie
[Termes IGN] échelle de temps
[Termes IGN] gravimétrie spatiale
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes 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 du géopotentiel à haute résolution spatiale : apport des horloges atomiques et des algorithmes génétiques / Guillaume Lion (2018)
contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne, France) (2018)
Titre : Détermination du géopotentiel à haute résolution spatiale : apport des horloges atomiques et des algorithmes génétiques Type de document : Article/Communication Auteurs : Guillaume Lion , Auteur ; David Coulot , Auteur ; Isabelle Panet , Auteur ; Pacôme Delva, Auteur ; Peter Wolf, Auteur ; Sébastien Bize, Auteur Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN (2012-) Année de publication : 2018 Conférence : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées 22/03/2018 23/03/2018 Champs-sur-Marne France programme sans actes Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] algorithme génétique
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] Massif central (France)
[Termes IGN] modèle de géopotentiel local
[Termes IGN] montagne
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes IGN] précision centimétrique
[Termes IGN] réseau gravimétrique localRésumé : (Auteur) Les récentes avancées technologiques en matière de chronométrie permettent de réaliser des comparaisons d'horloge atomique à distance avec une incertitude proche de 10-18 en termes de fréquence relative. Avec une telle exactitude, ces instruments de mesure du temps permettent de faire de la géodésie à une précision centimétrique en mesurant des différences de géopotentiel directement. Dans cet exposé, nous nous intéresserons à la reconstruction du géopotentiel à haute résolution spatiale dans le Massif Central. À l’aide de tests synthétiques, nous discuterons l’apport de mesures horloge au sein d’un réseau gravimétrique existant en région montagneuse. Nous verrons ensuite comment optimiser la position des mesures horloge à l’aide d’algorithmes génétiques pour améliorer la détermination du géopotentiel. Numéro de notice : C2018-035 Affiliation des auteurs : LAREG+Ext (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91134 Documents numériques
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Détermination du géopotentiel à haute résolution spatiale... - diaporama de présentationAdobe Acrobat PDF 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 IGN] analyse spectrale
[Termes IGN] anomalie de pesanteur
[Termes IGN] Bretagne
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] chronométrie
[Termes IGN] collocation par moindres carrés
[Termes IGN] covariance
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] littoral
[Termes IGN] littoral atlantique (France)
[Termes IGN] modèle de géopotentiel local
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes IGN] processus gaussien
[Termes IGN] quasi-géoïdeIndex. décimale : PROJET Mémoires : 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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Détermination d’un modèle géopotentiel ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDF Benefits of satellite clock modeling in BDS and Galileo orbit determination / Yun Qing in Advances in space research, vol 60 n° 12 (15 December 2017)
[article]
Titre : Benefits of satellite clock modeling in BDS and Galileo orbit determination Type de document : Article/Communication Auteurs : Yun Qing, Auteur ; Yidong Lou, Auteur ; Xiaolei Dai, Auteur ; Yang Liu, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 2550 - 2560 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales
[Termes IGN] constellation BeiDou
[Termes IGN] constellation Galileo
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] modèle numérique
[Termes IGN] orbitographie
[Termes IGN] résiduRésumé : (auteur) In the process of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) satellite orbit determination, satellite clocks are typically estimated as epoch-wise white noise in addition to the satellite orbit parameters. This results in high correlation between the satellite clock estimates and the satellite orbits, especially the radial component. In this paper, an appropriate clock model is proposed to constrain the satellite clock estimates in order to improve the accuracy of satellite orbits. SLR residuals and Day Boundary Discontinuities (DBDs) were used to assess the orbit quality. The benefits of satellite clock modeling in BDS and Galileo orbit determination is validated by experimental data sets. The results show that for satellites equipped with highly stable clocks, employing an appropriate linear model constraint for the clock estimates in orbit determination can result in an improved orbit consistency as well as accuracy. In detail, for Medium Earth Orbit (MEO) satellites, C12, C14, E11, E12 and E19, the improvements of DBDs range from 10% to 20%. Furthermore, the Standard Deviation (STD) of Satellite Laser Ranging (SLR) residuals were improved up to 30% for the Galileo satellites (using a passive hydrogen maser clock). Numéro de notice : A2017-753 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.asr.2017.03.040 Date de publication en ligne : 04/04/2017 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.asr.2017.03.040 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89038
in Advances in space research > vol 60 n° 12 (15 December 2017) . - pp 2550 - 2560[article]Le 6e colloque sur les aspects scientifiques et fondamentaux de Galileo s'est tenu à Valence / Jonathan Chenal in XYZ, n° 153 (décembre 2017 - février 2018)
[article]
Titre : Le 6e colloque sur les aspects scientifiques et fondamentaux de Galileo s'est tenu à Valence Type de document : Article/Communication Auteurs : Jonathan Chenal , Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 13 - 13 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] constellation Galileo
[Termes IGN] constellation GNSS
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] positionnement par Galileo
[Termes IGN] positionnement par GNSSRésumé : (Auteur) L'Université polytechnique de Valence, en Espagne, a accueilli, du 25 au 27 octobre, le 6e colloque sur les aspects scientifiques et fondamentaux de Galileo, organisé par l'Agence spatiale européenne. Ce colloque biennal est l'occasion de faire un point sur l'utilisation scientifique des GNSS en général et de Galileo en particulier. Numéro de notice : A2017-782 Affiliation des auteurs : IGN (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtSansCL DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89006
in XYZ > n° 153 (décembre 2017 - février 2018) . - pp 13 - 13[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2017041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Maintaining real-time precise point positioning during outages of orbit and clock corrections / Ahmed El-Mowafy in GPS solutions, vol 21 n° 3 (July 2017)PermalinkDetermination of a high spatial resolution geopotential model using atomic clock comparisons / Guillaume Lion in Journal of geodesy, vol 91 n° 6 (June 2017)PermalinkNRC Remote clock secure dissemination of traceable time / Marina Gertsvolf in Inside GNSS, vol 12 n° 3 (May - June 2017)PermalinkGalileo face à une panne d'horloge / Anonyme in Géomètre, n° 2147 (mai 2017)PermalinkMulti-GNSS precise point positioning (MGPPP) using raw observations / Teng Liu in Journal of geodesy, vol 91 n° 3 (March 2017)PermalinkPermalinkSpringer handbook of Global Navigation Satellite Systems / Peter J.G. Teunissen (2017)PermalinkBetter GNSS navigation and spoofing detection with chip scale-atomic clocks / Thomas Krawinkel in GPS world, vol 27 n° 10 (October 2016)PermalinkHigh rate 30 seconds vs clock interpolation in precise point positioning (PPP) / Sorin Nistor in Geodetski vestnik, vol 60 n° 3 (September - November 2016)PermalinkA remark on the GNSS single difference model with common clock scheme for attitude determination / Wantong Chen in Journal of applied geodesy, vol 10 n° 3 (September 2016)Permalink