2. VLBI for frequency transferGiven

2. VLBI for frequency transfer
Given the fact that VLBI stations are equipped with highly precise and short-term stable frequency standards, usually hydrogen masers, comparing these atomic clocks appears to be straightforward. Since the early days of VLBI, several studies have dealt with the topic of applying this technology for time and frequency transfer (e.g. [10]). Also in [11] the use of VLBI for time and frequency metrology is discussed and the potential of this technique is pointed out. However, it has been stated that VLBI systems have several drawbacks that compromise the application of VLBI for such purposes on a routine basis. First, current VLBI systems are not operating continuously. Observation sessions are usually scheduled to last for only 24 h, which prevents frequency comparisons on time scales longer than one day. Second, as most of the cable and electrical path lengths in the VLBI system are not calibrated in an absolute sense and are designed to be variable, this technology cannot directly be utilized for time comparisons. Frequency transfer is still possible on time scales shorter than the variation, estimated to result in a 1 ns variation over a period of a few days.

In order to understand how VLBI can be a potential frequency transfer technique over inter-continental distances one needs to recall the basic principle of this space geodetic technique. As illustrated in figure 1, VLBI telescopes observe signals from extra-galactic radio sources that are recorded and time-tagged by clocks referenced to the local oscillators, typically hydrogen masers. The difference between the arrival times measured with the respective clocks at the stations is determined by cross-correlation of the recorded data. In case of absolutely calibrated cable and instrumental path lengths, the clock difference follows when subtracting the theoretical delay [12]. Thus, VLBI is in principle able to directly determine the differences between clocks at two sites, if the Earth's orientation, the station positions, as well as ionospheric and tropospheric delays are known or simultaneously fitted. Regarding the station positions, it can be stated that station coordinates of geodetic VLBI sites can be modeled with mm-accuracy, which allows using this as a priori information when performing time and frequency transfer. The delay in the ionosphere can be removed by observing at two or more different frequencies. Tropospheric delays depend on the observation direction and state of the atmosphere. They can be handled by performing measurements at different elevation angles and estimating the corresponding zenith delays with the so-called mapping functions as the partial derivatives. Since mapping functions are elevation-dependent but clock differences are independent of the elevation angle, it is possible to separate both quantities in the estimation process. However, as mapping functions can only approximate true meteorological conditions to a certain extent, errors in the estimation of tropospheric parameters might propagate into both clock parameters and station heights when estimated.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2. VLBI สำหรับการโอนย้ายความถี่ให้ความจริงที่ว่า สถานี VLBI เพียบพร้อม ด้วยมาตรฐานความถี่ที่มีเสถียรภาพสูงแม่นยำ และระยะสั้น ปกติไฮโดรเจน masers เปรียบเทียบนาฬิกาอะตอมเหล่านี้แล้วจะตรงไปตรงมา ตั้งแต่ยุคแรกของ VLBI หลายการศึกษาได้ติดต่อกับหัวข้อการใช้เทคโนโลยีสำหรับการโอนย้ายเวลาและความถี่ (เช่น [10]) นอกจากนี้ยังกล่าวถึงใน [11] การใช้ VLBI สำหรับเวลาและความถี่ของมาตรวิทยา และศักยภาพของเทคนิคนี้คือชี้ให้เห็น อย่างไรก็ตาม มันมีการระบุว่า ระบบ VLBI มีข้อเสียหลายที่ประนีประนอมใช้ VLBI สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าวเป็นประจำ ระบบ VLBI แรก ปัจจุบันจะปฏิบัติอย่างต่อเนื่อง เซสชันการสังเกตมักจะกำหนดการล่าสำหรับเฉพาะ 24 h ซึ่งทำให้ไม่สามารถเปรียบเทียบความถี่บนสเกลเวลานานกว่า 1 วัน ที่สอง เป็นทั้งสายและความยาวเส้นทางไฟฟ้าในระบบ VLBI ไม่ได้ปรับเทียบในความรู้สึกสมบูรณ์ และออกแบบให้มีตัวแปร เทคโนโลยีนี้ไม่สามารถโดยตรงจะใช้สำหรับเปรียบเทียบเวลา โอนย้ายความถี่ได้ยังบนสเกลเวลาที่สั้นกว่าความผันแปร ประเมินผลใน 1 ns แปรปรวนระยะเวลากี่วันIn order to understand how VLBI can be a potential frequency transfer technique over inter-continental distances one needs to recall the basic principle of this space geodetic technique. As illustrated in figure 1, VLBI telescopes observe signals from extra-galactic radio sources that are recorded and time-tagged by clocks referenced to the local oscillators, typically hydrogen masers. The difference between the arrival times measured with the respective clocks at the stations is determined by cross-correlation of the recorded data. In case of absolutely calibrated cable and instrumental path lengths, the clock difference follows when subtracting the theoretical delay [12]. Thus, VLBI is in principle able to directly determine the differences between clocks at two sites, if the Earth's orientation, the station positions, as well as ionospheric and tropospheric delays are known or simultaneously fitted. Regarding the station positions, it can be stated that station coordinates of geodetic VLBI sites can be modeled with mm-accuracy, which allows using this as a priori information when performing time and frequency transfer. The delay in the ionosphere can be removed by observing at two or more different frequencies. Tropospheric delays depend on the observation direction and state of the atmosphere. They can be handled by performing measurements at different elevation angles and estimating the corresponding zenith delays with the so-called mapping functions as the partial derivatives. Since mapping functions are elevation-dependent but clock differences are independent of the elevation angle, it is possible to separate both quantities in the estimation process. However, as mapping functions can only approximate true meteorological conditions to a certain extent, errors in the estimation of tropospheric parameters might propagate into both clock parameters and station heights when estimated.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2. VLBI
สำหรับการถ่ายโอนความถี่ให้ความจริงที่สถานีVLBI มีการติดตั้งสูงได้อย่างแม่นยำและระยะสั้นมาตรฐานความถี่ที่มั่นคงมักจะ masers ไฮโดรเจนเปรียบเทียบนาฬิกาอะตอมเหล่านี้ดูเหมือนจะตรงไปตรงมา ตั้งแต่วันแรกของการ VLBI การศึกษาหลายแห่งมีการจัดการกับหัวข้อของการใช้เทคโนโลยีนี้ในช่วงเวลาและการถ่ายโอนความถี่ (เช่น [10]) นอกจากนี้ใน [11] การใช้งานของ VLBI สำหรับเวลาและมาตรวิทยาความถี่จะกล่าวถึงและศักยภาพของเทคนิคนี้ชี้ให้เห็น แต่จะได้รับการระบุว่าระบบ VLBI มีข้อบกพร่องหลายอย่างที่ทำให้ขาดการประยุกต์ใช้ VLBI เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าวเป็นประจำ ครั้งแรกที่ระบบ VLBI ปัจจุบันไม่ได้ปฏิบัติอย่างต่อเนื่อง การประชุมมีกำหนดที่สังเกตมักจะมีอายุการใช้งานเพียง 24 ชั่วโมงซึ่งจะช่วยป้องกันการเปรียบเทียบความถี่บนเครื่องชั่งน้ำหนักเวลานานกว่าหนึ่งวัน ประการที่สองเป็นส่วนใหญ่ของสายเคเบิลและความยาวเส้นทางไฟฟ้าในระบบ VLBI จะไม่ได้รับการสอบเทียบในความรู้สึกที่แน่นอนและถูกออกแบบมาให้ตัวแปรเทคโนโลยีนี้ไม่สามารถนำไปใช้สำหรับการเปรียบเทียบเวลา โอนความถี่ยังคงเป็นไปในเวลาชั่งสั้นกว่าการเปลี่ยนแปลงที่คาดว่าจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลง 1 ns การในช่วงไม่กี่วัน. เพื่อที่จะเข้าใจวิธีการ VLBI อาจจะเป็นเทคนิคการถ่ายความถี่ที่อาจเกิดขึ้นในระยะทางระหว่างทวีปหนึ่งต้อง จำหลักการพื้นฐานของพื้นที่เทคนิค Geodetic นี้ ดังแสดงในรูปที่ 1 กล้องโทรทรรศน์ VLBI สังเกตสัญญาณวิทยุจากแหล่งนอกกาแล็คซี่ที่มีการบันทึกไว้และใช้เวลาติดแท็กโดยอ้างอิงกับนาฬิกา oscillators ท้องถิ่นมักจะ masers ไฮโดรเจน ความแตกต่างระหว่างเวลามาถึงวัดที่มีนาฬิกาแต่ละที่สถานีจะถูกกำหนดโดยข้ามความสัมพันธ์ของข้อมูลที่บันทึกไว้ ในกรณีของสายการสอบเทียบอย่างแน่นอนและความยาวของเส้นทางที่มีประโยชน์ที่แตกต่างกันดังต่อไปนี้นาฬิกาเมื่อลบความล่าช้าทฤษฎี [12] ดังนั้น VLBI อยู่ในหลักการที่สามารถตรวจสอบได้โดยตรงแตกต่างระหว่างนาฬิกาที่สองเว็บไซต์หากการวางแนวของโลกตำแหน่งสถานีเช่นเดียวกับความล่าช้า ionospheric และ tropospheric เป็นที่รู้จักกันหรือติดตั้งไปพร้อม ๆ กัน เกี่ยวกับตำแหน่งของสถานีก็สามารถที่จะระบุว่าสถานีพิกัดเว็บไซต์ VLBI Geodetic สามารถจำลองกับมิลลิเมตรความถูกต้องซึ่งจะช่วยให้การใช้นี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นเมื่อดำเนินการเวลาและความถี่ในการถ่ายโอน ความล่าช้าในชั้นบรรยากาศที่สามารถถอดออกได้โดยการสังเกตที่สองหรือมากกว่าความถี่ที่แตกต่าง ความล่าช้า tropospheric ขึ้นอยู่กับทิศทางการสังเกตและรัฐของบรรยากาศ พวกเขาสามารถได้รับการจัดการโดยการดำเนินการการวัดระดับความสูงในมุมที่แตกต่างกันและการประเมินความล่าช้าที่สอดคล้องกันกับสุดยอดฟังก์ชั่นการทำแผนที่ที่เรียกว่าเป็นสัญญาซื้อขายล่วงหน้าบางส่วน เนื่องจากฟังก์ชั่นการทำแผนที่ที่มีระดับความสูงขึ้นอยู่กับความแตกต่าง แต่นาฬิกาเป็นอิสระจากมุมสูงก็เป็นไปได้ที่จะแยกปริมาณทั้งในขั้นตอนการประเมิน อย่างไรก็ตามในขณะที่ฟังก์ชั่นการทำแผนที่สามารถใกล้เคียงกับสภาพทางอุตุนิยมวิทยาที่แท้จริงในระดับหนึ่งข้อผิดพลาดในการประมาณค่าพารามิเตอร์ tropospheric อาจเผยแพร่ในทั้งพารามิเตอร์นาฬิกาและความสูงที่สถานีเมื่อประมาณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2 . vlbi โอนความถี่
ให้ข้อเท็จจริงว่า vlbi สถานีมีการติดตั้งอย่างละเอียด และความถี่มาตรฐานคงที่ระยะสั้นมักจะไฮโดรเจน masers เปรียบเทียบนาฬิกาอะตอมเหล่านี้ดูเหมือนจะตรงไปตรงมา ตั้งแต่วันแรกของการ vlbi การศึกษาหลายแห่งมีการจัดการเรื่องของการใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับเวลาและความถี่ในการโอน ( เช่น [ 10 ] )นอกจากนี้ใน [ 11 ] ใช้ vlbi สำหรับเวลาและความถี่และมาตรวิทยา กล่าวถึงศักยภาพของเทคนิคนี้คือ แหลมออก อย่างไรก็ตาม มีการระบุว่า ระบบ vlbi มีหลายประการที่ทำให้การใช้ vlbi สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าวบนพื้นฐานประจำวัน ครั้งแรก ระบบ vlbi ในปัจจุบันไม่ได้ดำเนินการอย่างต่อเนื่องสังเกตการณ์การประชุมมักจะกำหนดให้มีอายุการใช้งานเพียง 24 ชั่วโมง ซึ่งจะช่วยป้องกันการเปรียบเทียบความถี่ของเวลาบนตาชั่งนานกว่า 1 วัน ประการที่สองส่วนใหญ่ของสายเคเบิลและอุปกรณ์ไฟฟ้าเส้นทางความยาวในระบบ vlbi ไม่ได้สอบเทียบในความรู้สึกสมบูรณ์และถูกออกแบบมาเพื่อให้ตัวแปร เทคโนโลยีนี้ไม่สามารถโดยตรงใช้สำหรับการเปรียบเทียบเวลาการโอนความถี่ยังคงเป็นไปได้ในระดับเวลาที่สั้นกว่าการประเมินผลใน 1 2 รูปแบบในช่วงเวลาไม่กี่วัน

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการ vlbi สามารถศักยภาพการโอนความถี่แบบระหว่างทวีปยุโรประยะทางต้องนึกถึงหลักการพื้นฐานของพื้นที่นี้ Geodetic เทคนิค ดังแสดงในรูปที่ 1vlbi กล้องโทรทรรศน์สังเกตสัญญาณจากแหล่งพิเศษวิทยุกาแล็คซี่ที่มีการบันทึกและเวลาแท็กโดยอ้างอิงกับ oscillators นาฬิกาท้องถิ่น โดยไฮโดรเจน masers . ความแตกต่างระหว่างเดินทางมาถึงเวลาวัดด้วยนาฬิกาที่แต่ละสถานีจะถูกกำหนดโดย cross-correlation ของข้อมูลที่บันทึกไว้ ในกรณีของการสอบเทียบเครื่องมือทางทีวีอย่างแน่นอน และความยาวนาฬิกาแตกต่างตามเมื่อลบความล่าช้าทางทฤษฎี [ 12 ] ดังนั้น vlbi เป็นในหลักการที่สามารถโดยตรงตรวจสอบความแตกต่างระหว่างนาฬิกาที่สองแห่ง ถ้าทิศทางของโลก สถานีตําแหน่ง ตลอดจนเพื่อแยกชั้นโทรโปสเฟียร์และความล่าช้าเป็นที่รู้จักกันหรือพร้อมกันพอดี เกี่ยวกับสถานีประจำที่มันสามารถระบุพิกัดของเว็บไซต์ vlbi Geodetic สถานีสามารถจำลองกับมม. ความถูกต้องซึ่งอนุญาตให้ใช้นี้เป็นเมื่อแสดงเวลาและการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างความถี่ ความล่าช้าในชั้นบรรยากาศสามารถลบออกได้โดยการสังเกตที่มากกว่าสองความถี่ที่แตกต่างกัน ชั้นโทรโปสเฟียร์ความล่าช้าขึ้นอยู่กับการสังเกตทิศทางและสภาพของบรรยากาศพวกเขาสามารถจัดการโดยแสดงการวัดมุมที่ระดับความสูงที่แตกต่างกัน และการประเมินที่สอดคล้องกับฟังก์ชันการทำแผนที่ที่เรียกว่า Zenith ความล่าช้าเป็นอนุพันธ์ย่อย ตั้งแต่ฟังก์ชันแผนที่จะยกระดับขึ้นอยู่ แต่นาฬิกาความแตกต่างเป็นอิสระของมุมสูง มันเป็นไปได้ทั้งปริมาณที่แยกต่างหากในการขยาย อย่างไรก็ตามเป็นฟังก์ชั่นการทำแผนที่สามารถประมาณเงื่อนไขอุตุนิยมวิทยาที่แท้จริงในระดับหนึ่ง ความคลาดเคลื่อนในการประมาณค่าของพารามิเตอร์ชั้นโทรโปสเฟียร์อาจจะเผยแพร่ เป็นทั้งนาฬิกาและค่าสถานีสูงเมื่อประมาณ