Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei

 

Laikposms: 2021.g. 1. jūnijs – 2023.g. 31. maijs (Ilgums: 24 mēneši)

Finansējums: 540 033,44 €

Koordinators: Dr.sc.ing. A. Elsts (EDI)

 
Tehnoloģija notikumu plūsmas augstas precizitātes laika-amplitūdas analīzei  (TIME-AMP)”
Vienošanās ar Centrālo finanšu un līgumu aģentūru (CFLA)  Nr. 1.1.1.1/20/A/076.

Projekta zinātniskais vadītājs Dr.  Atis Elsts

Projekta mērķis: ir izstrādāt tehnoloģiju notikumu plūsmu laika-amplitūdas analīzei, kurai piemīt augsta laika mērījumu izšķirtspēja, augsta nanosekunžu impulsu amplitūdas mērījumu izšķirtspēja un augsta mērījumu parametru stabilitāte, kā arī izpētīt šīs tehnoloģijas pielietojumus satelītu lāzerlokācijā un optisko sakaru līniju testēšanā un uzraudzībā.

Projektu realizē: Elektronikas un datorzinātņu institūts (EDI) sadarbībā ar LU Astronomijas institūtu (LU AI) un SIA AFFOC Solution

Projekta rezultāti. Projektā paredzēts sasniegt augstu notikumu plūsmu laika raksturlielumu mērīšanas rezultātu izšķirtspēju, pateicoties vienlaicīgai notikuma momenta un notikuma impulsa amplitūdas reģistrēšanai. Tas ļauj realizēt precīzu laika piesaisti, kā pastāvīga sliekšņa diskriminācijas un rezultātu korekcijas pēc amplitūdas apvienojumu. Risinājums pamatojas uz EDI notikumu laika mērīšanas tehnoloģijas paplašināšanu ar nanosekunžu impulsu amplitūdas mērīšanu, korelācijas starp pastāvīga sliekšņa diskriminātora izejas signāla aizturi un impulsa amplitūdu noteikšanu, un precīzu sensoru signālu imitāciju, izmantojot brīvas formas signālu ģeneratorus. Plānots izstrādāt metodes pikosekunžu izšķirtspējas laika piesaistes pārbaudei, izmantojot vispārēja pielietojuma aparatūru.

LU Astronomijas institūta (LU AI) projekta uzdevumi. LU AI lāzerstacijā Kandavas ielā 2 (LU Botāniskā dārza teritorijā) ir paredzēts aprobēt izstrādāto tehnoloģiju pavadoņu lāzerlokācijas precizitātes paaugstināšanā. Projekta zinātnisko darbu Astronomijas institūtā koordināciju realizē lāzerstacijas “Rīga” vadītājs Kalvis Salmiņš.

   

Projekts sekmīgi noslēdzies

2023. gada 29. maijs

Projekts sekmīgi noslēdzies, attēlā pa labi augšā projekta ietvaros izstrādātais taimeris ETAM. Eksperimenti ar jauno iekārtu turpināsies arī pēc projekta noslēguma. Jaunā iekārta ļauj vienkāršot mērījumu slēguma shēmu vienlaikus palielinot aparatūras konfigurēšanas iespējas.

Taimera integrācija ar laika vārtu ģeneratoru

2023. gada 16. marts

Projekta ietvaros izstrādāta programnmatūra taimera integrācijai ar ārēju laika vārtu ģeneratoru, kas ļauj centralizēti kontrolēt un koordinēt laikā ar desmitu nanosekunžu precizitāti signālus no detektoriem mērīkumu intervālus taimerī,  kā arī citu mērījumos izmantojamo aparatūru kā piemēram CCD kameras.

SLR rezultāti

2023. gada 23. februāris

Projekta ietvaros veikta lāzerlokācija un salīdzināti dati izmantojot dažādus detektorus vienam pavadonim. Abos gadījumos apstrādē izmantotas signāla amplitūdas kompensācijas metodes. Augšējā attēlā redzam rezutātus,  kuri iegūti ar  ar hibrīdo fotodetektoru (HPD), bet apakšējā -  ar fotoelektronu daudzkāršotāju (PMT). Abos gadījumos mērīts ģeodēziskais pavadonis LARES.

ILRS konferences materiāli

2023. gada 20. februāris

ILRS konferences materiāli publicēti ILRS un konferences mājas lapā

https://ilrs.gsfc.nasa.gov/lw22/Program/index.html

Dalība konferencē ILRS 22nd International Workshop on Laser Ranging

Provizoriskie rezultāti prezentēti konferencē 22nd Inteernational Workshop on Laser Ranging, kas notika Jebesā, Spānija, 2022. gada 6-13. novembrī, ar referātu 

Preliminary results of the new Event Timer with the IECS technologies
K. Salmins (1), J. Kauliņs (1), A. Elsts(2), A. Ancans(2), V. Stepanovs(2), A. Kalinovskis(2)
(1), Institute of Astronomy, University of Latvia, Riga, Latvia
(2), institute of Electronics and Computer Science, Riga, Latvia

Saite uz konferences mājas lapu: 22nd International Workshop on Laser Ranging (ign.es)

 

LU Astronomijas institūts zinātnieku nakts pasākumā EDI.

2022. gada 3. oktobris 

LU Astronomijas institūta taimeru izmantošana satelītu lāzerlokācijā  tika demonstrēta arī Zinātnieku naktī Elektronikas un Datotzinātņu institūtā 2022. gada 30. septembrī. Attēlā slaids no prezentācijas apmeklētājiem.

 

Laika intervālu mērītāju testu sagatavošana

2022. gada 22. jūnijs

Izveidotas vairākas jaunas laika intervālu mērītāju testa shēmas par avotiem izmantojot signālu ģeneratoru vai detektorus, kas atļauj paralēli darbināt un salīdzināt divus dažādus laika intervāla mērītājus. Signālu dalīšani tiek izmantoti 50 Ohm  jaudas sadalītāji. Precīzais laika simhronizācijas (1PPS) un 10MHz signāli mērītājiem tiek piegādāti no ar GPS stabilizētu SecureSync 1200-033  rubīdija laika un frekvenču standarta. 

Lāzerteleskopa optiskā shēma

2022. gada 30. marts.

LS-105 lāzerteleskopa optiskā kanāla principiālā shēma.

Eksperimentālā iekārta

2022. gada 15. februāris

Notiek pie darbs pie eksperimentu sagatavošanas. Attēlā - divkanālu fotonu detektors, kurš tiek modificēts, lai varētu veikt eksperimentus ar signālu amplitūdu. Attēla labajā pusē atrodas teleskops un detektora bloka savienotājmezgls ar teleskopa Kudē fokusu.

 

2-kanālu detektors

Eksperimentu sagatavošana

2021. gada 23. novembris

Projekta ietvaros no EDI tika saņemta topošās izstrādes -  laika intervālu mērītāja sākotnējā  versija (pirmais attēls pa kreisi) ar mērķi veikt pirmos eksperimentus. Iekārtu paredzēts darbināt paralēli esošajam mērītājam RTS 2006.. Attēlā pa labi - PMT SPE signāla amplitūdas variācijas. 

   

2021. gada 24. augusts

Uzsākts darbs pie literatūras apzināšanas par laika-amplitūdas korekcijas izmantošanu satelītu lāzerlokācijā un citās zinātnes nozarēs. Publikāciju datubāzes izveide notiek izmantojot Zotero datubāzi.

Attēlā pa kreisi informatīvā plāksne pie ieejas SLR teleskopa elektronikas telpā.