July-Oct.

鍛治 毅
2017/11/06

tl;dr

  1. KAGRAの時間が分かった!
  2. KAGRA内部の時間ズレが分かった!
  3. 重力波到来時の影響を考えていく!

KAGRAのGPS時刻測定

目的

KAGRAのGPS受信機から生成されるGPS時刻がどの程度世界共通の時刻と合っているかを調べる。

=> KAGRAの時刻決定精度を調べ、LIGO、VIRGOとの同時観測により重力波の到来方向決定精度がどの程度であるか評価する。

Timing系

測定方法

  • コモンビュー法(概念図:左図)を使い、KAGRAのTimingMasterが生成する1PPS信号とGPS時刻から作る1PPSの時間差を16分に1回測定、記録する(装置:右図)。
  • 毎日のUTC0時からの最初の測定、記録工程と同時にNICTが同様の方法でUTCクロックとGPS時刻の差を記録しているデータを取得し比較することで、実質的にUTCとKAGRAの時刻を比較できる。

NTPサーバー込みのTiming System

測定風景

GPSアンテナ(左図)とコモンビューを自動で実行するNTPサーバー(右図)。

得られるGGTTSデータ

得られるデータの例(左図)と、その読み方(右図)。 NICTでも同様のデータを生成、アップロードしているので、このREFGPSの同じ時間、同じ衛星のものを差分を取り、仰角で加重平均をとり、差分データを作成する。

測定結果

  • アンテナを外に出した日を有効と思って、それ以外を取り除いた物のUTCとKAGRA時刻の差の散布図とその度数分布。
  • 分布のばらつきは、KAGRAの時刻、GPS時刻、UTCの時刻の測定誤差等による。
  • オフセットはKAGRAの時刻遅れの他にも、NTPサーバーのアンテナ遅延の補正間違いなどが原因。

アンテナを出せていない時もまとめてプロット

理由は分からないが、+方向に外れ値(のように見える点)が増える。外れるのはたまたまであるかもしれないが、アンテナを出せていないことは事実なので、実際の最終状態である屋根の上に立てるというものの評価とはかけ離れていると思うので、除いてもいいだろう。

GPS衛星の位置