Giorgi, Gabriele and Schmidt, Tobias and Trainotti, Christian and Mata Calvo, Ramon and Fuchs, Christian and Hoque, Mohammed Mainul and Berdermann, Jens and Furthner, Johann and Günther, Christoph and Schuldt, Thilo and Sanjuan Munoz, Jose and Gohlke, Martin and Oswald, Markus and Braxmaier, Claus and Balidakis, Kyriakos and Dick, Galina and Flechtner, Frank and Ge, Maorong and Glaser, Susanne and König, Rolf and Michalak, Grzegorz and Murböck, Michael and Semmling, Maximilian and Schuh, Harald (2019) Advanced technologies for satellite navigation and geodesy. Advances in Space Research, 64 (6), pp. 1256-1273. Elsevier. doi: 10.1016/j.asr.2019.06.010. ISSN 0273-1177.
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Official URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117719304260
Abstract
This manuscript reviews recent progress in optical frequency references and optical communication systems and discusses their utilizations in global satellite navigation systems and satellite geodesy. Lasers stabilized with optical cavities or spectroscopy of molecular iodine are analyzed, and a hybrid architecture is proposed to combine both forms of stabilization with the aim of achieving a target frequency stability of 1e-15 [s/s] over a wide range of sampling intervals. The synchronization between two optical frequency references in real-time is realized by means of time and frequency transfer on optical carriers. The technologies enabling coherent optical links are reviewed, and the development of an optical communication system for synchronization, ranging and data communication in space is described. An infrastructure exploiting the capabilities of both optical technologies for the realization of a modernized constellation of navigation satellites emitting highly synchronized signals is reviewed. Such infrastructure, named Kepler system, improves satellite navigation in terms intra-system synchronization, orbit determination accuracy, as well as system monitoring and integrity. The potential impact on geodetic key parameters is addressed.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/128257/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Additional Information: | ADVANTAGE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Advanced technologies for satellite navigation and geodesy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 15 September 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Advances in Space Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 64 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.asr.2019.06.010 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 1256-1273 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Editors: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0273-1177 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Optical frequency references, Cavity-stabilized lasers, Iodine clock, Optical inter-satellite links, Inter satellite ranging, GNSS, navigation, Geodesy, Terrestrial Reference Frames, Precise Orbit Determination, Atmosphere sensing, Kepler | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Communication and Navigation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R KN - Kommunikation und Navigation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben GNSS2/Neue Dienste und Produkte (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Communication and Navigation Institute of Communication and Navigation > Navigation Institute of Space Systems > Systems Enabling Technologies | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Giorgi, Dr. Gabriele | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 10 Jul 2019 09:18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 28 Mar 2023 23:54 |
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