Tägliche Signatur der Erde in Winkelzustandsverfolgung

Dies ist notwendigerweise eine kurze Antwort, ich bezweifle nicht, dass es später weitere ausführlichere Antworten geben wird.

Die Position eines Raumfahrzeugs im Weltraum ändert sich aufgrund von Gravitationskräften und Störungen durch Luftwiderstand und Sonnendruck.

Die Position von DSN-Stationen im Trägheitsbezugssystem ist ebenfalls nicht konstant. Die Umlaufbahn der Erde ist die erste zu berücksichtigende Komponente.

Über sehr lange Zeitintervalle driften DSN-Stationen mit den Kontinenten, auf denen sie sich befinden, daher können sich ihre Längen- und Breitengrade ändern.

Die Lage der Erde relativ zu weit entfernten Sternen umfasst drei weitere Komponenten:

• Rotation (Länge des Tages und Weltzeit – UT1) ist im Wesentlichen ein zufälliger Prozess, der stark mit dem atmosphärischen Winkelimpuls korreliert.
• Nutation (mit Hauptschwingungsperioden von 18,61 Jahren, 183 Tagen usw.)
• Präzession (Oszillation mit einer dominanten Periode von 26.000 Jahren)

DSN unterhält ein hochgenaues und aktuelles Modell der Orientierung der Erde im Weltraum (basierend auf Very Large Base Interferometry - Beobachtungen von Unterschieden beim Eintreffen von Signalen von entfernten Quasaren an verschiedenen DSN-Stationen).

Entfernungs- und Entfernungsraten-(Doppler-)Daten, die von Raumfahrzeugen erfasst werden, werden von der Rotation der Erde dominiert, und Fehler in UT1 sind am kritischsten.

Die Tagessignatur der Erde ist somit das mathematische Modell der Ausrichtung/Rotationsgeschwindigkeit unserer Erde relativ zu einem Trägheitsreferenzrahmen mit all seinen wackeligen Komponenten, die von den Rohbeobachtungen der Dopplerverschiebung abgezogen werden sollten, um nach einigen weiteren Berechnungen die wahren Raumfahrzeugkoordinaten zu erhalten.