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Kalibrierung von Zweiweg-Satelliten Zeitvergleichseinrichtungen in Europa

31.12.2006

Die europäischen Zeitinstitute verstärken Ihren Einsatz, Zeitvergleiche mit Subnanosekunden-Genauigkeit durchzuführen. Hierzu bedarf es unter anderem der Kalibrierung der Stationslaufzeiten.

Zeitvergleiche über geostationäre Satelliten (Two-way satellite time and frequency transfer, TWSTFT) ist zu einem bedeutenden Bestandteil des internationalen Netzwerks für Zeitskalenvergleiche geworden. Um das volle Potential ausschöpfen zu können, ist es notwendig, die stationsinternen Laufzeiten zu kalibrieren. Bisher haben nur wenige Kalibrierungen in Europa stattgefunden, und so fehlt auch der signifikante Nachweis, inwieweit ein einmal gefundenes Ergebnis zeitlich Bestand hat. Ende 2005 wurde eine TWSTFT Kalibrierkampagne abgeschlossen, an der sechs europäische Institute beteiligt waren, darunter fünf zum zweiten bzw. dritten Mal. Eine transportable TWSTFT Bodenstation, die von der Technischen Universität Graz (TUG) entwickelt und von Joanneum Research (Graz) betrieben wurde, kam nacheinander in die PTB, zum SP (Schweden), VSL (Niederlande), NPL (UK), LNE-SYRTE (Frankreich), INRIM (Italien) und wieder in die PTB. Die Kampagne dauerte drei Wochen, und es wurden dabei 7000 km zurückgelegt. Die Unsicherheiten in der Bestimmung der internen Laufzeiten lag zwischen 0.9 ns und 1.3 ns (1 σ). Die ermittelten Kalibrierkonstanten stimmten in vier Fällen innerhalb der Messunsicherheit mit früher ermittelten überein. Auf Grund dieser Kampagne konnte die Unsicherheit, mit der die Differenzen zwischen den lokalen Zeitskalen UTC(k) und der weltweit gültigen Referenz UTC vom BIPM angegeben werden, bestätigt oder reduziert werden. Im Sommer 2006 wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen zur TUG und zum METAS (Schweiz) erstmals kalibriert.


Reiseweg der transportablen TWSTFT Station zur Durchführung von Laufzeit-kalibrierungen in 6 Instituten in Europa


Installation der transportablen TWSTFT Bodenstation auf dem Dach des Max von Laue-Baus in der PTB