Pikosekunžu precizitātes laika intervālu mērīšanas un analīzes skaitlisko metožu izstrāde satelītu lāzerlokācijā pielietojumam

Abstract

Lāzerlokācijas metožu izmantošana zinātniskās programmās, kuras saistītas ar globālās ģeocentrisko koordinātu sistēmas definēšanu, Zemes rotācijas tekošo parametru noteikšanu, Zemes polu kustības mērījumiem, kontinentu dreifa noteikšanu, iespējamo zemestrīču prognozēšanu, prasa ļoti augstas precizitātes (0.5-2 cm) satelītu attālumu mērījumu rezultātus. Eksistējošie lāzeru tālmēri, daudzos gadījumos, nepilnīgi atbilst šīm prasībām, dodot precizitāti ap 4 cm. Risinot minētos lokācijas uzdevumus, liela loma ir laika intervālu analizatoru augstai izšķiršanas spējai. Satelītu lokācijā laika intervāla atsevišķa mērījuma vidējā kvadrātiskā kļūda nedrīkst pārsniegt dažus desmitus pikosekunžu, pie intervālu garuma no dažiem desmitiem līdz simtiem milisekunžu. Promocijas darbā izstrādātas un izpētītas signālu apstrādes un analīzes skaitliskās metodes, kuras ļauj uzlabot lāzerlokācijas sistēmu precizitāti un izšķiršanas spēju. ABSTRACT: Laser ranging methods and svstems, used for observation of artificial geodetic satellites or for early prediction of earthquakes, have to satisfy high accuracy requirements. The root-mean-square errors in distance measurements of this kind actually should not exceed 0.5-2 cm. The problem is that the existing laser range-finders do not meet these requirements. Their errors usually are approximately 4 cm. It is shown that to resolve the mentioned laser ranging problem, the time interval measurements have to carried out with a very high resolution and precision. For the satellite laser ranging, the root-mean-square error of single-shot measurements should not exceed tens of picoseconds in a range of time intervāls measured in tens and hundreds of milliseconds. These thesis are dedicated to development and investigation of digital methods for processing and analysis of laser ranging signāls in order to increase the precision and resolution of the considered laser ranging systems.