¿Cómo funciona una medición de desplazamiento doppler de tres vías?

Estaba mirando este documento cuyo nombre solo puedo especular. Su título y designación incluye:

810-005, Rev. E, 201, Rev. B, Enlace de telecomunicaciones DSN, Manual de diseño, 201, Rev. B, Asignaciones de canales y frecuencias, publicado el 15 de diciembre de 2009.

La siguiente sección me llamó la atención:

2.2 Relaciones de respuesta del transpondedor de la nave espacial

Para medir el desplazamiento Doppler bidireccional o tridireccional, la nave espacial debe transmitir una señal de enlace descendente que sea coherente en fase con la señal de enlace ascendente. La Tabla 1 proporciona las relaciones de rotación de transpondedor de nave espacial recomendadas para varias bandas de frecuencia de enlace ascendente y descendente. El equipo de rastreo en las estaciones DSN de 34 my 70 m puede adaptarse a otros índices de respuesta, pero este soporte debe negociarse a través del Gerente de frecuencias de JPL, que reside en la Oficina del Programa de Planes y Compromisos.

El desplazamiento Doppler es una técnica esencial para medir las trayectorias de las naves espaciales. Junto con el rango absoluto de las mediciones de retraso, la tasa de cambio de rango proporciona una proyección unidimensional precisa de la velocidad de la nave espacial. Combinados con sofisticados cálculos de mecánica orbital, estos pueden usarse para ubicar una nave espacial en 3D dentro del sistema solar.

Para mediciones de desplazamiento doppler bidireccional, una señal de frecuencia conocida se transmite (generalmente) desde la Tierra a una nave espacial. Cuando se recibe, la frecuencia del enlace ascendente se cambia por una frecuencia estable generada internamente o por una relación de división específica controlada por PLL para cambiarla a una nueva frecuencia de enlace descendente y se transmite de regreso a la Tierra. La nave espacial a menudo (¿siempre?) usa dos bandas diferentes para que su sensible receptor no se sature con la transmisión simultánea de alta potencia de la frecuencia desplazada.

Si bien la tasa de alcance se puede hacer en objetos pasivos (por ejemplo, asteroides NEO o planetas muy grandes) utilizando técnicas de radar estándar y captando la señal débil reflejada pasivamente, las naves espaciales a distancias del espacio profundo son demasiado pequeñas para reflejar una cantidad útil de energía. por lo tanto, es necesario aumentar la potencia del receptor sensible de la nave espacial y la retransmisión motorizada.

Pregunta: ¿Cómo funciona en la práctica una medición de desplazamiento Doppler de tres vías? Estoy buscando algún nivel de especificidad técnica aquí, no solo hipótesis, generalizaciones o gestos con las manos.

No sé si era de 2 o 3 vías, pero el transbordador usó seguimiento doppler entre él y el TDRS a través del cual estaba hablando. Fue un montón de problemas hacer que funcionara correctamente en el simulador.
Una estación terrestre a una nave espacial a otra estación terrestre. Leer DESCANSO.
@pericynthion Gracias; esa podría ser la topología, pero dado que los destinos inicial y final están físicamente separados, las frecuencias recibidas inicialmente transmitidas y finales no se pueden comparar localmente. Estoy interesado en cómo se hace esto.
Estándares primarios de frecuencia y transferencia de tiempo/frecuencia por GPS y VLBI. Todo se describe claramente en la serie de libros DESCANSO disponible gratuitamente, podría escribir una buena respuesta basada en eso.
@pericynthion está bien, si no se publican respuestas en unos días, iré a leer la serie de libros.

Respuestas (1)

El seguimiento Doppler de tres vías se desarrolló para cuando la nave espacial (específicamente la Voyager) está tan lejos que cuando la señal de ida y vuelta regresa a la Tierra, el complejo de transmisión original se ha perdido de vista. Luego, la señal se recibe en un complejo diferente. Luego, debe haber un tercer enlace entre los dos complejos para una referencia de fase.

Solo para confundir las cosas, he visto que el mismo término se refiere a algo completamente diferente: Doppler bidireccional en un complejo simultáneo con Doppler unidireccional en otro complejo, por ejemplo, mientras se transfiere de un complejo a otro durante la superposición.


De https://deepspace.jpl.nasa.gov/dsndocs/810-005/201/201B.pdf

ingrese la descripción de la imagen aquí

¡Gracias! ¿Sería GPS + relojes atómicos locales un método para el enlace de sincronización?
no se como lo hacen Los relojes atómicos de DSN son mucho mejores que un reloj atómico GPS, así que supongo que no querrían hacerlo de esa manera.
OK, haré un poco de diligencia debida sobre cómo se sincronizan los relojes atómicos en general.
¿Está bien esta edición?