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Cold Atom Interferometry Accelerometers for Future Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking and Gradiometry Missions

Knabe, Annike und Schilling, Manuel und HosseiniArani, Alireza und Müller, Jürgen und Beaufils, Quentin und Pereira dos Santos, Franck (2022) Cold Atom Interferometry Accelerometers for Future Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking and Gradiometry Missions. Gravity, Geoid and Height Systems 2022, 12.-14. September 2019, Austin, Texas, Vereinigte Staaten.

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Kurzfassung

The interest in a higher spatial and temporal resolution of the Earth's gravity field is large in various disciplines and especially important in relation to climate change. We analyze possible improvements of the accelerometers for future satellite gravity missions. The classical electrostatic accelerometers suffer from their low-frequency drift and are the limiting factor on the instrument side. The Cold Atom Interferometry (CAI) accelerometers with their long-term stability would complement the classical accelerometers very well. Different accelerometer performance models are tested within a closed-loop simulation and the corresponding gravity field solution is recovered. An improvement and the reduction of the North-South striping effects are shown when using a hybrid accelerometer. However, the low sampling rate of the CAI sensor leads to aliasing effects due to the variation of the acceleration signal. The well know scale factor of the CAI measurements, on the contrary, is a great advantage. According to these two aspects, several altitudes and drag compensation scenarios are investigated. Furthermore, a combination of the two measurement concepts low-low Satellite-to-Satellite Tracking and gradiometry is studied. A more isotropic error pattern is achieved when adding to a low-low Satellite-to-Satellite Tracking a hybrid gradiometer in cross-track direction.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188748/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Cold Atom Interferometry Accelerometers for Future Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking and Gradiometry Missions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Knabe, AnnikeInstitut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannoverhttps://orcid.org/0000-0002-6603-8648NICHT SPEZIFIZIERT
Schilling, ManuelManuel.Schilling (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9677-0119NICHT SPEZIFIZIERT
HosseiniArani, AlirezaInstitut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannoverhttps://orcid.org/0000-0002-5080-7094NICHT SPEZIFIZIERT
Müller, JürgenInstitut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannoverhttps://orcid.org/0000-0003-1247-9525NICHT SPEZIFIZIERT
Beaufils, QuentinLNE--SYRTE, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, 61, avenue de l'Observatoire, F--75014 PARIS, France, Paris, FRANCENICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pereira dos Santos, FranckLNE--SYRTE, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, 61, avenue de l'Observatoire, F--75014 PARIS, France, Paris, FRANCEhttps://orcid.org/0000-0003-0659-5028NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:satellite gravimetry, quantum sensing, cold atom interferometer, hybrid accelerometer
Veranstaltungstitel:Gravity, Geoid and Height Systems 2022
Veranstaltungsort:Austin, Texas, Vereinigte Staaten
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:12.-14. September 2019
Veranstalter :International Association of Geodesy
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Inertial Sensing for Space Applications
Standort: Hannover
Institute & Einrichtungen:Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Satellitengeodäsie und geodätische Modellierung
Hinterlegt von: Schilling, Manuel
Hinterlegt am:07 Nov 2022 11:15
Letzte Änderung:07 Nov 2022 11:15

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