위성 레이저 측거

Satellite laser ranging
이 기사는 위성 레이저의 상향 유형에 대한 것입니다.아래쪽 유형은 위성 레이저 고도 측정을 참조하십시오.
바이에른 베첼 측지 관측소의 레이저 측거 시스템

위성 레이저 거리 측정(SLR)에서 관측소의 글로벌 네트워크는 역반사기를 장착한 위성으로의 초단파 빛의 펄스의 비행 왕복 시간을 측정한다.이를 통해 밀리미터 수준의 정밀도를 순간적으로 측정할 수 있으며, 이를 축적하여 궤도의 정확한 측정과 다수의 중요한 과학 데이터를 제공할 수 있습니다.레이저 펄스는 우주 [1]파편 추적에 사용되는 역반사기 없이 위성 표면에 반사될 수도 있다.

위성 레이저 레인징은 지구/대기/해양 시스템의 과학 연구에 중요한 기여를 할 수 있는 상당한 잠재력을 가진 검증된 측지 기술이다.이것은 현재 지구 위성의 지구 중심 위치를 결정하는 가장 정확한 기술로, 레이더 고도계를 정밀하게 보정하고 장기적인 계측 드리프트와 해양 지형 변화를 분리할 수 있다.

지구 중력장의 시간 경과에 따른 변화를 측정하고 지리 중심과 관련된 관측소 네트워크의 움직임을 모니터링하는 기능과 절대 시스템의 수직 운동을 모니터링하는 기능은 다음과 [2]같이 장기적인 기후 변화를 모델링하고 평가하는 데 있어 독특하다.

  • 지진 후 반발, 판구조론, 해수면 및 얼음 부피[3] 변화를 위한 기준 시스템 제공
  • 고체 지구, 해양 및 대기계의[4] 시간적 질량 재분배 결정
  • 지구 극좌표 및 일장 변동과[5] 같은 지구 방향 매개 변수 결정
  • 액티브[6][7] 디바이스 탑재 여부에 관계없이 인공위성의 정확한 위성 궤도 결정
  • 태양 난방 [8]계절 변화에 대한 대기 반응 모니터링.

SLR은 프레임 드래그 효과와 같은 일반 상대성 이론의 예측을 검증하는 고유한 기능을 제공합니다.

SLR 관측소는 VLBI, GPS, DORIS 및 PRARE 시스템을 포함하는 우주 측지 관측소의 국제 네트워크의 중요한 부분을 형성한다.몇 가지 중요한 임무에서 SLR은 다른 방사선 추적 시스템이 고장났을 때 페일 세이프 이중화를 제공했다.

역사

위성 레이저 측거

지구 근접 위성에 이르는 레이저는 1964년 비콘-B 위성의 발사와 함께 NASA에 의해 처음 실행되었다.그 이후로 과학적 요구로 인해 정밀도가 몇 미터에서 몇 밀리미터로 1,000배 향상되었고 역반사기를 장착한 위성이 더 많이 발사되었다.

미국의 아폴로 우주 프로그램과 소련의 루노호드 우주 프로그램의 일환으로 지구의 달에 여러 세트의 역반사기가 설치되었다.이러한 역반사기는 또한 정기적으로 측정되며(달 레이저 범위 측정), 지구/달 시스템의 역학을 매우 정확하게 측정할 수 있다.

이후 수십 년 동안, 지구 위성 레이저 거리 측정 네트워크는 고체 지구, 해양 및 대기 시스템에 대한 연구를 위한 강력한 데이터 소스로 발전해 왔다.또한, SLR은 (지구 해양 순환을 모델링하는 데 사용되는) 해수면을 매핑하는 우주 비행 레이더 고도계 미션, 대륙 얼음 덩어리의 체적 변화를 매핑하는 것과 육지 지형을 위한 정확한 궤도 결정을 제공한다.그것은 나노초 미만의 지구 시간 전송을 위한 수단과 일반 상대성 이론의 특별한 테스트의 기초를 제공합니다.

국제 레이저 측거 서비스는 기존의 CSTG 위성 및 레이저 측거 소위원회 대신 지구물리 및 측지학 연구 활동을 강화하기 위해 1998년 전[9] 세계 SLR 커뮤니티에 의해 결성되었습니다.

적용들

SLR 데이터는 모든 정밀 궤도 결정을 지원하고 질량 재배포로 인한 시간적 중력 변화를 연구하기 위한 기초를 제공하는 표준적이고 고정밀 긴 파장 중력장 참조 모델을 제공했다.지오이드의 높이는 1,500 킬로미터 미만의 긴 파장에서 10 센티미터 미만으로 결정되었습니다.

SLR은 지구중심 기준 프레임의 전지구적 규모에서 mm/년 구조 드리프트 스테이션 운동을 정확하게 측정합니다.중력 모형과 지구 자전의 데카달 변화와 결합된 이러한 결과는 관련된 지구 내부 과정에 제약을 제공함으로써 지구 맨틀의 대류 모델링에 기여합니다.하와이의 기준 관측소 속도는 연간 70mm이며, 배경 지구물리 모델의 속도와 거의 일치한다.

위성 목록

수동 위성 목록

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몇 개의 전용 레이저 거리 측정 위성이 [10]궤도에 올랐다.

공유 위성 목록

여러 위성이 레이저 역반사기를 탑재하여 버스를 다른 기기와 공유했습니다.

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레퍼런스

  1. ^ Kucharski, D.; Kirchner, G.; Bennett, J. C.; Lachut, M.; Sośnica, K.; Koshkin, N.; Shakun, L.; Koidl, F.; Steindorfer, M.; Wang, P.; Fan, C.; Han, X.; Grunwaldt, L.; Wilkinson, M.; Rodríguez, J.; Bianco, G.; Vespe, F.; Catalán, M.; Salmins, K.; del Pino, J. R.; Lim, H.-C.; Park, E.; Moore, C.; Lejba, P.; Suchodolski, T. (October 2017). "Photon Pressure Force on Space Debris TOPEX/Poseidon Measured by Satellite Laser Ranging: Spin-Up of Topex". Earth and Space Science. 4 (10): 661–668. doi:10.1002/2017EA000329.
  2. ^ Pearlman, M.; Arnold, D.; Davis, M.; Barlier, F.; Biancale, R.; Vasiliev, V.; Ciufolini, I.; Paolozzi, A.; Pavlis, E. C.; Sośnica, K.; Bloßfeld, M. (November 2019). "Laser geodetic satellites: a high-accuracy scientific tool". Journal of Geodesy. 93 (11): 2181–2194. Bibcode:2019JGeod..93.2181P. doi:10.1007/s00190-019-01228-y. S2CID 127408940.
  3. ^ Zajdel, R.; Sośnica, K.; Drożdżewski, M.; Bury, G.; Strugarek, D. (November 2019). "Impact of network constraining on the terrestrial reference frame realization based on SLR observations to LAGEOS". Journal of Geodesy. 93 (11): 2293–2313. Bibcode:2019JGeod..93.2293Z. doi:10.1007/s00190-019-01307-0.
  4. ^ a b Sośnica, Krzysztof; Jäggi, Adrian; Meyer, Ulrich; Thaller, Daniela; Beutler, Gerhard; Arnold, Daniel; Dach, Rolf (October 2015). "Time variable Earth's gravity field from SLR satellites". Journal of Geodesy. 89 (10): 945–960. Bibcode:2015JGeod..89..945S. doi:10.1007/s00190-015-0825-1.
  5. ^ Sośnica, K.; Bury, G.; Zajdel, R.; Strugarek, D.; Drożdżewski, M.; Kazmierski, K. (December 2019). "Estimating global geodetic parameters using SLR observations to Galileo, GLONASS, BeiDou, GPS, and QZSS". Earth, Planets and Space. 71 (1): 20. Bibcode:2019EP&S...71...20S. doi:10.1186/s40623-019-1000-3.
  6. ^ Bury, Grzegorz; Sośnica, Krzysztof; Zajdel, Radosław (December 2019). "Multi-GNSS orbit determination using satellite laser ranging". Journal of Geodesy. 93 (12): 2447–2463. Bibcode:2019JGeod..93.2447B. doi:10.1007/s00190-018-1143-1.
  7. ^ Strugarek, Dariusz; Sośnica, Krzysztof; Jäggi, Adrian (January 2019). "Characteristics of GOCE orbits based on Satellite Laser Ranging". Advances in Space Research. 63 (1): 417–431. Bibcode:2019AdSpR..63..417S. doi:10.1016/j.asr.2018.08.033. S2CID 125791718.
  8. ^ Bury, Grzegorz; Sosnica, Krzysztof; Zajdel, Radoslaw (June 2019). "Impact of the Atmospheric Non-tidal Pressure Loading on Global Geodetic Parameters Based on Satellite Laser Ranging to GNSS". IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 57 (6): 3574–3590. Bibcode:2019ITGRS..57.3574B. doi:10.1109/TGRS.2018.2885845. S2CID 127713034.
  9. ^ Pearlman, Michael R.; Noll, Carey E.; Pavlis, Erricos C.; Lemoine, Frank G.; Combrink, Ludwig; Degnan, John J.; Kirchner, Georg; Schreiber, Ulrich (November 2019). "The ILRS: approaching 20 years and planning for the future". Journal of Geodesy. 93 (11): 2161–2180. Bibcode:2019JGeod..93.2161P. doi:10.1007/s00190-019-01241-1. S2CID 127335882.
  10. ^ https://ilrs.gsfc.nasa.gov/missions/satellite_missions/current_missions/
  11. ^ Kucharski, Daniel; Kirchner, Georg; Otsubo, Toshimichi; Kunimori, Hiroo; Jah, Moriba K.; Koidl, Franz; Bennett, James C.; Lim, Hyung-Chul; Wang, Peiyuan; Steindorfer, Michael; Sośnica, Krzysztof (August 2019). "Hypertemporal photometric measurement of spaceborne mirrors specular reflectivity for Laser Time Transfer link model". Advances in Space Research. 64 (4): 957–963. Bibcode:2019AdSpR..64..957K. doi:10.1016/j.asr.2019.05.030. S2CID 191188229.
  12. ^ "Calsphere 1, 2, 3, 4". Space.skyrocket.de. Retrieved 2016-02-13.
  13. ^ Hattori, Akihisa; Otsubo, Toshimichi (January 2019). "Time-varying solar radiation pressure on Ajisai in comparison with LAGEOS satellites". Advances in Space Research. 63 (1): 63–72. Bibcode:2019AdSpR..63...63H. doi:10.1016/j.asr.2018.08.010.
  14. ^ Lindborg, Christina. "Etalon". Russia and Navigation Systems. Federation of American Scientists. Retrieved 10 November 2012.
  15. ^ Sośnica, Krzysztof (1 August 2015). "LAGEOS Sensitivity to Ocean Tides". Acta Geophysica. 63 (4): 1181–1203. Bibcode:2015AcGeo..63.1181S. doi:10.1515/acgeo-2015-0032.
  16. ^ Krzysztof, Sośnica (1 March 2015). "Impact of the Atmospheric Drag on Starlette, Stella, Ajisai, and Lares Orbits". Artificial Satellites. 50 (1): 1–18. Bibcode:2015ArtSa..50....1S. doi:10.1515/arsa-2015-0001.
  17. ^ "Larets".
  18. ^ https://ilrs.gsfc.nasa.gov/missions/satellite_missions/current_missions/lare_general.html
  19. ^ "NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details". Nssdc.gsfc.nasa.gov. 1999-06-05. Retrieved 2016-02-13.
  20. ^ Sośnica, Krzysztof; Jäggi, Adrian; Thaller, Daniela; Beutler, Gerhard; Dach, Rolf (August 2014). "Contribution of Starlette, Stella, and AJISAI to the SLR-derived global reference frame" (PDF). Journal of Geodesy. 88 (8): 789–804. Bibcode:2014JGeod..88..789S. doi:10.1007/s00190-014-0722-z. S2CID 121163799.
  21. ^ a b c d Pearlman, M.; Arnold, D.; Davis, M.; Barlier, F.; Biancale, R.; Vasiliev, V.; Ciufolini, I.; Paolozzi, A.; Pavlis, E. C.; Sośnica, K.; Bloßfeld, M. (November 2019). "Laser geodetic satellites: a high-accuracy scientific tool". Journal of Geodesy. 93 (11): 2181–2194. Bibcode:2019JGeod..93.2181P. doi:10.1007/s00190-019-01228-y. S2CID 127408940.
  22. ^ Kazmierski, Kamil; Zajdel, Radoslaw; Sośnica, Krzysztof (October 2020). "Evolution of orbit and clock quality for real-time multi-GNSS solutions". GPS Solutions. 24 (4): 111. doi:10.1007/s10291-020-01026-6.
  23. ^ Sośnica, Krzysztof; Thaller, Daniela; Dach, Rolf; Steigenberger, Peter; Beutler, Gerhard; Arnold, Daniel; Jäggi, Adrian (July 2015). "Satellite laser ranging to GPS and GLONASS". Journal of Geodesy. 89 (7): 725–743. Bibcode:2015JGeod..89..725S. doi:10.1007/s00190-015-0810-8.
  24. ^ Sośnica, Krzysztof; Prange, Lars; Kaźmierski, Kamil; Bury, Grzegorz; Drożdżewski, Mateusz; Zajdel, Radosław; Hadas, Tomasz (February 2018). "Validation of Galileo orbits using SLR with a focus on satellites launched into incorrect orbital planes". Journal of Geodesy. 92 (2): 131–148. Bibcode:2018JGeod..92..131S. doi:10.1007/s00190-017-1050-x.
  25. ^ Sośnica, Krzysztof; Zajdel, Radosław; Bury, Grzegorz; Bosy, Jarosław; Moore, Michael; Masoumi, Salim (April 2020). "Quality assessment of experimental IGS multi-GNSS combined orbits". GPS Solutions. 24 (2): 54. doi:10.1007/s10291-020-0965-5.
  26. ^ Sośnica, K.; Bury, G.; Zajdel, R. (16 March 2018). "Contribution of Multi‐GNSS Constellation to SLR‐Derived Terrestrial Reference Frame". Geophysical Research Letters. 45 (5): 2339–2348. Bibcode:2018GeoRL..45.2339S. doi:10.1002/2017GL076850. S2CID 134160047.
  27. ^ Strugarek, Dariusz; Sośnica, Krzysztof; Arnold, Daniel; Jäggi, Adrian; Zajdel, Radosław; Bury, Grzegorz; Drożdżewski, Mateusz (30 September 2019). "Determination of Global Geodetic Parameters Using Satellite Laser Ranging Measurements to Sentinel-3 Satellites". Remote Sensing. 11 (19): 2282. Bibcode:2019RemS...11.2282S. doi:10.3390/rs11192282.

추가 정보

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