Call number:
21/SR 90.0917(86)
;
Q 3217
;
MOP 46767 / Mitte
;
21/SR 22.19544(86)
In:
Veröffentlichungen des Zentralinstituts Physik der Erde, Nr. 86
Description / Table of Contents:
Nach einführenden Betrachtungen über die Definition der Zeiteinheit, die Bereitstellung von Zeitskalen und die dabei zu berücksichtigenden relativistischen Effekte werden im 2. Abschnitt die Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren an die Zeit- und Frequenzmaßtechnik abgeleitet. Das Prinzip dieser Verfahren besteht darin, Entfernungen aus der Messung von Signallaufzeiten bei bekannter Lichtgeschwindigkeit und Entfernungsänderungen z. B. über den Dopplereffekt aus Frequenzänderungen zu bestimmen. Dabei werden hohe Anforderungen an die Zeit- und Frequenzmeßtechnik gestellt. Die aus der Analyse dieser Verfahren abgeleiteten Werte sind in einer Tabelle zusammengefaßt worden.
Die hohen Anforderungen und die zu erwartende Entwicklung weiterer Varianten geodätischer Meßverfahren waren Anlaß dafür, den Entwicklungsstand der Zeit- und Frequenzmeßtechnik sowie erkennbare Tendenzen der Weiterentwicklung grundlegend zu analysieren und darzustellen.
Im 3. Abschnitt werden deshalb Frequenznormale und die Messung ihrer Instabilität, Verfahren zum Zeitskalenvergleich, Verfahren zur Übertragung von Normalfrequenzen sowie Verfahren zur Zeitintervallmessung untersucht.
Der im 4. Abschnitt durchgeführte Vergleich mit den Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren zeigt, daß deren Leistungsfähigkeit durch den Stand der Zeit- und Frequenzmeßtechnik nicht beeinträchtigt wird.
Type of Medium:
Series available for loan
Pages:
123 Seiten
,
Illustrationen
,
30 cm
Edition:
Als Manuskript gedruckt
ISSN:
0514-8790
Series Statement:
Veröffentlichungen des Zentralinstituts Physik der Erde Nr. 86
Language:
German
Note:
Gekürzte Fassung der am 19. September 1984 bei der Akadademie der Wissenschaften der DDR verteidigten Dissertation B
,
1. Die Definition der Zeiteinheit und die Bereitstellung von Zeitskalen
1.1. Zeitpunkt und Zeitintervall
1.2. Definition der Zeiteinheit
1.3. Vergleich zwischen astronomischer und quantenphysikalischer Definition
1.4. Zeitskalen
1.4.1. Astronomische Zeitskalen
1.4.2. Atomzeitskalen
1.4.2.1. Internationale Atomzeit TAI
1.4.2.2. Koordinierte Weltzeit UTC
1.4.3. Normalzeit der DDR
1.4.4. Einfluß relativistischer Effekte auf Zeitskalen
2. Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren an die Zeit- und Frequenzmeßtechnik
2.1. Aufgaben der Geodäsie und ihre meßtechnische Lösung
2.2. Betrachtung der einzelnen Meßverfahren
2.2.1. Elektronische Verfahren zur terrestrischen Entfernungsmessung
2.2.1.1. Meßprinzip
2.2.1.1.1. Phasenmeßverfahren
2.2.1.1.2. Impulsmeßverfahren
2.2.1.2. Anforderungen an die Zeitintervall- und Frequenzmaßtechnik
2.2.2. Laserentfernungsmessung zu Satelliten
2.2.2.1. Meßprinzip
2.2.2.2. Forderungen an Zeitintervallmessung, Zeitpunktbestimmung und Frequenz
2.2.2.2.1. Zeitintervallmessung
2.2.2.2.2. Zeitpunktbestimmung
2.2.2.2.3. Frequenz
2.2.3. DOPPLER-Messungen zu Satelliten
2.2.3.1. Meßprinzip
2.2.3.2. Fehlereinfluß von Frequenz- und Zeitpunktmessung
2.2.4. Radiointerferometrie mit langer Basis (VLBI)
2.2.4.1. Meßprinzip
2.2.4.2. Anforderungen an Frequenzstabilität und Uhrensynchronisation
2.2.5. Satelliten-Radiointerferometrie
2.2.5.1. Das GPS-System als mögliche Basis
2.2.5.2. Meßverfahren zur Koordinaten- und Koordinatendifferenzbestimmung
2.2.5.2.1. Entfernungsmessung
2.2.5.2.2. DOPPLER-Verfahren
2.2.5.2.3. Interferometrische Verfahren
2.2.5.2.3.1. Direkte Verwendung der Satellitensignale
2.2.5.2.3.2. Verwendung zusätzlich ausgestrahlter kontinuierlicher Frequenzen
2.2.5.2.3.3. Verwendung des rekonstruierten Trägers
2.2.5.3. Vergleich der Leistungsfähigkeit der Meßverfahren
2.2.5.3.1. Positionsbestimmung
2.2.5.3.2. Basislinienbestimmung
2.2.5.4. Fehlereinfluß der Zeit- und Frequenznormale
2.2.5.4.1. Einfluß der Satellitenfrequenznormale
2.2.5.4.2. Einfluß der Empfängerfrequenznormale
2.2.6. Absolutwertbestimmung der Fallbeschleunigung mit Fall- und Wurfmethoden
2.2.6.1. Meßprinzip
2.2.6.2. Anforderungen an die Zeitintervalltechnik
2.3. Bedeutung der Meßgrößen Zeitpunkt, Zeitintervall und Frequenz in geodätischen Meßverfahren
2.4. Zusammmenstellung der Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren an die Messung von Zeitpunkt, Zeitintervall und Frequenz
3. Verfahren der Zeit- und Frequenzmaßtechnik zur Realisierung der Anforderungen moderner geodätischer Meßverfahren
3.1. Realisierung von Zeit- und Frequenznormalen
3.1.1. Quarzstabilisierte Frequenznormale
3.1.2. Atomfrequenznormale
3.1.2.1. Physikalisches Prinzip
3.1.2.1.1. Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie
3.1.2.1.2. Atomspektren und ZEEMAN-Effekt
3.1.2.2. Technische Realisierung
3.1.2.2.1. Prinzipielle Lösung
3.1.2.2.2. Praktische Ausführung
3.1.2.2.2.1. Cs-Resonator
3.1.2.2.2.2. H-Maser
3.1.2.2.2.3. Rb-Gaszelle
3.1.2.3. Grenzen der Leistungsfähigkeit gegenwärtiger Atomfrequenznormale
3.1.2.4. Tendenzen der Weiterentwicklung
3.1.2.4.1. Verbesserungen und neue Konzeptionen im Mikrowellenbereich
3.1.2.4.2. Neue Frequenznormale im optischen Bereich
3.1.2.4.3. Zusammenstellung der erreichten Leistungsparameter Absolutgenauigkeit und Stabilität
3.1.2.5. Metrologische Bedeutung der Atomfrequenznormale
3.1.3. Oszillatoren mit supraleitendem Resonator
3.1.4. Kriterien zur Kennzeichnung der Instabilität von Frequenznormalen
3.1.4.1. Modell für das Signal eines Oszillators
3.1.4.2. Kennzeichnung der Frequenzinstabilität im Zeitbereich
3.1.4.2.1. Wahre Varianz
3.1.4.2.2. Zwei-Proben-Varianz
3.1.4.3. Kennzeichnung der Frequenzinstabilität im Frequenzbereich
3.1.4.4. Zusammenhang zwischen den Maßen der Frequenzinstabilität im Zeit- und Frequenzbereich
3.1.4.5. Meßverfahren zur Bestimmung der Frequenzinstabilität
3.1.5. Fehlereinfluß der Frequenznormale bei der Approximation von Zeitskalen
3.2. Verfahren zur Verbreitung und zum Vergleich von Zeitskalen
3.2.1. Zeitzeichensendungen terrestrischer Sender in den verschiedenen Frequenzbereichen
3.2.1.1. Zeitzeichensendungen im Längstwellenbereich
3.2.1.2. Zeitzeichensendungen im Langwellenbereich
3.2.1.2.1. Sender mit kontinuierlicher Trägerwelle
3.2.1.2.2. Sender mit nichtkontinuierlichem Träger LORAN C
3.2.1.3. Zeitzeichensendungen im Kurzwellenbereich
3.2.2. Zeitskalenvergleich durch Atomuhrentransport
3.2.3. Verwendung von Fernsehsendern und Richtfunkstrecken
3.2.4. Satellitenverfahren
3.2.4.1. Einwegverfahren
3.2.4.1.1. Verwendung von Satelliten ohne Zeitnormale
3.2.4.1.2. Verwendung von Satelliten mit Zeitnormalen
3.2.4.2. Zweiwegverfahren
3.2.4.3. Zusammenstellung durchgeführter Satellitenexperimente
3.2.4.3.1. Einwegverfahren
3.2.4.3.2. Zweiwegverfahren
3.2.4.4. Zusammenfassung
3.3. Vergleich und Übertragung von Normalfrequenz
3.3.1. Normalfrequenzübertragung über Rundfunksender
3.3.2. Normalfrequenzübertragung über das Fernsehnetz
3.3.2.1. Verwendung der Zeilensynchronimpulse des Fernsehsignals
3.3.2.2. Normalfrequenzübertragung mittels Farbträgersubfrequenz bzw. Übertragung von 1-MHz-Schwingungen in Austastlücken
3.3.3. Normalfrequenzübertragung über Satelliten
3.3.4. Normalfrequenzvergleiche über Zeitimpulse
3.4. Verfahren zur Zeitintervallmessung
3.4.1. Erfassung zeitsignifikanter Punkte
3.4.2. Ausmessung eines definierten Zeitintervalls
3.4.3. Interpolationsverfahren zur Erhöhung der Auflösung
3.4.3.1. Digitale Interpolation
3.4.3.2. Analoge Interpolation
4. Zusammenfassende Darstellung von Stand und Entwicklungstendenzen der elektronischen Zeit- und Frequenzmeßtechnik
4.1. Frequenznormale
4.2. Internationale Zeitskalenvergleiche
4.3. Internationale Frequenzvergleiche
4.4. Territoriale Normalfrequenzbereitstellung
4.5. Messung kurzer Zeitintervalle
5. Einschätzung des Einflusses der Zeit- und Frequenzmeßtechnik auf die Leistungsfähigkeit moderner geodätischer Meßverfahren
6. Literaturverzeichnis
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Upper compact magazine
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