ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
1. Разработка программного комплекса обработки данных эксперимента Разработан оригинальный код, реализующий все этапы алгоритма обработки данных эксперимента: а) импорт и предварительная фильтрация оцифрованного и записанного на радиотелескопах и станциях слежения сигнала со спутника; б) расчет долговременного дрейфа частоты бортового стандарта относительно наземных; в) компенсация нерелятивистского эффекта Доплера и влияния тропосферы на основе модифицированной компенсационной схемы Gravity Probe A; г) вычисление кинематических эффектов специальной теории относительности, ионосферного, инструментального (дрейф) и других вкладов в сдвиг частоты сигнала со спутника; д) оценка гравитационного сдвига частоты с расчетом точности на основе бюджета ошибок и статистической погрешности. 2. Сборка аппаратного комплекса для записи сигналов со спутника Радиоастрон, обеспечивающего улучшенное отношение сигнал/шум по сравнению со штатной аппаратурой на станции слежения Пущино На станции слежения Пущино собран программно-аппаратный комплекс регистрации сигналов 8.4 и 15 ГГц со спутника Радиоастрон, обладающий в 3 раза большей чувствительностью, чем штатная система регистрации станции слежения. Установлен и настроен аналого-цифровой преобразователь (видеоконвертер) принимаемых антенной РТ-22 сигналов 8.4 и 15 ГГц. Собрана, подключена и настроена схема усиления сигнала в канале 8.4 ГГц. Собрана схема гетеродинирования сигнала 8.4 ГГц, осуществляющая его перенос во входную полосу видеоконвертера. Установлено и настроено устройство записи данных на базе рекордера АКЦ ФИАН типа RDR. Все сеансы отчетного периода проведены в улучшенной конфигурации оборудования. 3. Планирование и сопровождение проведения основных измерительных и калибровочных сеансов За отчетный период осуществлено планирование, проведение и сопровождение 30 основных измерительных сеансов и 36 калибровочных сеансов. Проведенные работы состояли из: 1) планирования сеансов; 2) подготовки программ наблюдений для наземных станций слежения (vex-файлов) и спутника (циклограмм); 3) расчета прогнозной орбиты повышенной точности и формирования на ее основе целеуказаний для наземных телескопов и станций лазерной дальнометрии; 4) сбора, архивирования и контроля качества данных. 4. Достижение точности измерения эффекта гравитационного замедления времени до 2x10^{-4} По результатам предварительной обработки двух экспериментов, сопровождение по которым завершено в отчетный период, получены следующие оценки исследуемого параметра нарушения принципа эквивалентности: Эксперимент 14-15 июня 2016: значение параметра = -2.0x10^{-4}, точность измерения = 2.0x10^{-4} (1 sigma). Эксперимент 29-30 сентября 2016: значение параметра = 0.3x10^{-4}, точность измерения = 1.7x10^{-4} (1 sigma). В обоих экспериментах достигнута точность измерения не хуже 2x10^{-4}. Дальнейшее увеличение точности связано с запланированными работами по учету систематических эффектов. 5. Теоретические исследования Сформулирован оптимальный алгоритм оценки гравитационного сдвига частоты сигнала со спутника в предположении окрашенных шумов среды распространения (тропосферы и ионосферы) и белого шума приемника. Алгоритм учитывает используемый в эксперименте чередующийся характер записи одно- и двухпутевых сигналов со спутника. Получена оценка потенциально достижимой точности измерения исследуемого параметра нарушения принципа эквивалентности для параметров орбиты спутника Радиоастрон и отношения сигнал/шум 10^6. Результат, 4x10^{-6}, согласуется с полученным ранее на основе упрощенных предположений и численного моделирования. Исследовано влияние вкладов в сдвиг частоты сигналов со спутника на высокоэллиптической околоземной орбите (эксцентриситет e > 0.5) ряда тонких эффектов: а) эффекта движения фазового центра следящих бортовой и наземной антенны; б) кинематических эффектов специальной теории относительности 3-го порядка по v/c; в) движения наземных станций за счет земных приливов; г) чувствительности частоты бортового стандарта к магнитному полю и температуре. Показана необходимость введения поправок за счет этих эффектов в код программного комплекса обработки данных эксперимента.