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Andrea Maier
Wir haben 2 Artikel von und mit Andrea Maier gefunden.
The role of Satellite Laser Ranging in terrestrial gravity field recovery
Kurzfassung
Satellite Laser Ranging (SLR) liefert hochgenaue Messungen für die Bestimmung des sehr langwelligen Anteils des Erdschwerefeldes. Der bedeutendste Schwerefeldparameter ist J2, welcher die dynamische Abplattung der Erde beschreibt. Er ist für die größte Abweichung der Erdfigur von einer Kugel verantwortlich. Trotz der Realisierung mehrerer dezidierter Schwerefeldmissionen kann die Abplattung am genauesten mit SLR bestimmt werden. Zusätzlich liefert SLR Informationen zu weiteren Koeffizienten des langwelligen Anteils. Aus diesen Gründen beinhalten kombinierte Schwerefeldmodelle SLR Daten. Ein Beispiel hierfür ist das letzte Release der GOCO Serie, GOCO03S. Das Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat bei der Erstellung dieses Modells mitgewirkt und SLR Messungen zu fünf geodätischen Satelliten über einen Zeitraum von fünf Jahren analysiert. Seit der Veröffentlichung von GOCO03S haben wir die Zeitreihe auf fast 14 Jahre erweitert und die Anzahl der Satelliten auf sechs erhöht. Im vorliegenden Beitrag wird auf die Prozessierung der Daten eingegangen sowie die Zeitvariabilität der Schwerefeldkoeffizienten vom Grad 2 präsentiert und diskutiert.
Abstract
Satellite Laser Ranging (SLR) is a powerful technique for the estimation of the very long wavelengths of the Earths gravity field. The most important parameter in this context is J2. It represents the Earths dynamic flattening, which is responsible for the largest deviation of the real (geometrical and physical) figure of the Earth from its spherical approximation. Despite of having available data from a number of recent dedicated gravity field missions, SLR is still superior for the determination of J2. In addition, SLR is able to contribute to the estimation of further long-wavelength gravity field constituents.Therefore, (satellite-only) gravity field combination models usually comprise SLR data. One example is the latest release of the GOCO series: the GOCO03S model; for its compilation the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences analysed ranging measurements to five geodetic satellites over a period of five years. In the meantime, we extended the analysis period to nearly 14 years. Furthermore, we refined parameterization and included observations to a sixth satellite. In this contribution we present the updated data processing strategies and the obtained results. We particularly address time-variability of the degree-2 spherical harmonic coefficients.
Satellite Laser Ranging (SLR) liefert hochgenaue Messungen für die Bestimmung des sehr langwelligen Anteils des Erdschwerefeldes. Der bedeutendste Schwerefeldparameter ist J2, welcher die dynamische Abplattung der Erde beschreibt. Er ist für die größte Abweichung der Erdfigur von einer Kugel verantwortlich. Trotz der Realisierung mehrerer dezidierter Schwerefeldmissionen kann die Abplattung am genauesten mit SLR bestimmt werden. Zusätzlich liefert SLR Informationen zu weiteren Koeffizienten des langwelligen Anteils. Aus diesen Gründen beinhalten kombinierte Schwerefeldmodelle SLR Daten. Ein Beispiel hierfür ist das letzte Release der GOCO Serie, GOCO03S. Das Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat bei der Erstellung dieses Modells mitgewirkt und SLR Messungen zu fünf geodätischen Satelliten über einen Zeitraum von fünf Jahren analysiert. Seit der Veröffentlichung von GOCO03S haben wir die Zeitreihe auf fast 14 Jahre erweitert und die Anzahl der Satelliten auf sechs erhöht. Im vorliegenden Beitrag wird auf die Prozessierung der Daten eingegangen sowie die Zeitvariabilität der Schwerefeldkoeffizienten vom Grad 2 präsentiert und diskutiert.
Abstract
Satellite Laser Ranging (SLR) is a powerful technique for the estimation of the very long wavelengths of the Earths gravity field. The most important parameter in this context is J2. It represents the Earths dynamic flattening, which is responsible for the largest deviation of the real (geometrical and physical) figure of the Earth from its spherical approximation. Despite of having available data from a number of recent dedicated gravity field missions, SLR is still superior for the determination of J2. In addition, SLR is able to contribute to the estimation of further long-wavelength gravity field constituents.Therefore, (satellite-only) gravity field combination models usually comprise SLR data. One example is the latest release of the GOCO series: the GOCO03S model; for its compilation the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences analysed ranging measurements to five geodetic satellites over a period of five years. In the meantime, we extended the analysis period to nearly 14 years. Furthermore, we refined parameterization and included observations to a sixth satellite. In this contribution we present the updated data processing strategies and the obtained results. We particularly address time-variability of the degree-2 spherical harmonic coefficients.
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VGI_201401_Maier.pdf
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Regional Ionosphere Models for Improving GNSS Navigation
Kurzfassung
Alle Signale von Satellitennavigationssystemen erfahren durch die Atmosphäre eine Laufzeitverzögerung. Von den verschiedenen Einflüssen ist jener der Ionosphäre am stärksten. Als dispersives Medium verzögert sie die Signale frequenzabhängig. Deswegen können Empfänger mit zwei oder mehr Frequenzen durch Bildung von Linearkombinationen die Verzögerung großteils eliminieren. Allerdings besteht der überwiegende Teil der Empfänger aus solchen, die nur die GPS-Frequenz L1 nutzen, weil die Empfängerkosten wesentlich geringer sind. Im Fall von Einfrequenzempfängern kann durch die Verwendung von Ionosphärenmodellen eine Verbesserung der Positionierung erzielt werden. Die Modelle reichen von statischen globalen bis zu lokalen, die nahezu in Echtzeit berechnet werden. Durch die Übermittlung von Korrekturdaten via EGNOS kann die Genauigkeit der Empfänger von L1-Code von mehreren Metern bis zu einem Meter oder gar darunter gesteigert werden. Auf Grund der derzeit schwachen Sonnenaktivität ist der Fehlereinfluss durch die Ionosphäre eher gering. Deshalb wurden Daten von GPS-Permanentstationen während eines extremen Events des letzten Sonnenzyklus analysiert. Als Testgebiet wurde eine Region mittlerer Breite in Österreich gewählt, weil dort die Stationen eine relativ lange Zeitreihe besitzen. Es kann gezeigt werden, dass während hoher Sonnenaktivität die regionalen Modelle eine Verbesserung in der Positionierung gegenüber einem globalen Modell erzielen.
Abstract
GNSS signals experience significant delays when travelling through the atmosphere. The major source of the delay is due to the ionosphere which is a dispersive medium. Receivers with two or in future more frequencies can eliminate most of this influence by computing an ionosphere-free combination of frequencies. The major part of navigation receivers, however, uses only L1-signals and thus needs external corrections to improve the positions degraded by the ionosphere. This article will give an overview to which extent positions determined by means of L1-signals can be improved if different ionosphere models, ranging from global to local ones, are applied. The corrections can be transmitted in near real-time by e.g. an EGNOS server which provides those data in order to reduce the standard error of several meters to a sub-meter level for L1 code receivers. The reduction of ionospheric delay becomes especially important during the maximum of a solar cycle. For this reason, the models have been applied to data gathered from permanent stations during extreme events of the last solar maximum. The mid-latitude region of Central Austria was chosen as a regional testbed with permanent stations providing a long time series. It can be shown that with increasing solar activity, regional models improve positions slightly better compared to a global model.
Alle Signale von Satellitennavigationssystemen erfahren durch die Atmosphäre eine Laufzeitverzögerung. Von den verschiedenen Einflüssen ist jener der Ionosphäre am stärksten. Als dispersives Medium verzögert sie die Signale frequenzabhängig. Deswegen können Empfänger mit zwei oder mehr Frequenzen durch Bildung von Linearkombinationen die Verzögerung großteils eliminieren. Allerdings besteht der überwiegende Teil der Empfänger aus solchen, die nur die GPS-Frequenz L1 nutzen, weil die Empfängerkosten wesentlich geringer sind. Im Fall von Einfrequenzempfängern kann durch die Verwendung von Ionosphärenmodellen eine Verbesserung der Positionierung erzielt werden. Die Modelle reichen von statischen globalen bis zu lokalen, die nahezu in Echtzeit berechnet werden. Durch die Übermittlung von Korrekturdaten via EGNOS kann die Genauigkeit der Empfänger von L1-Code von mehreren Metern bis zu einem Meter oder gar darunter gesteigert werden. Auf Grund der derzeit schwachen Sonnenaktivität ist der Fehlereinfluss durch die Ionosphäre eher gering. Deshalb wurden Daten von GPS-Permanentstationen während eines extremen Events des letzten Sonnenzyklus analysiert. Als Testgebiet wurde eine Region mittlerer Breite in Österreich gewählt, weil dort die Stationen eine relativ lange Zeitreihe besitzen. Es kann gezeigt werden, dass während hoher Sonnenaktivität die regionalen Modelle eine Verbesserung in der Positionierung gegenüber einem globalen Modell erzielen.
Abstract
GNSS signals experience significant delays when travelling through the atmosphere. The major source of the delay is due to the ionosphere which is a dispersive medium. Receivers with two or in future more frequencies can eliminate most of this influence by computing an ionosphere-free combination of frequencies. The major part of navigation receivers, however, uses only L1-signals and thus needs external corrections to improve the positions degraded by the ionosphere. This article will give an overview to which extent positions determined by means of L1-signals can be improved if different ionosphere models, ranging from global to local ones, are applied. The corrections can be transmitted in near real-time by e.g. an EGNOS server which provides those data in order to reduce the standard error of several meters to a sub-meter level for L1 code receivers. The reduction of ionospheric delay becomes especially important during the maximum of a solar cycle. For this reason, the models have been applied to data gathered from permanent stations during extreme events of the last solar maximum. The mid-latitude region of Central Austria was chosen as a regional testbed with permanent stations providing a long time series. It can be shown that with increasing solar activity, regional models improve positions slightly better compared to a global model.
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VGI_201116_Krauss.pdf
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