Titelaufnahme

Titel
VLBI satellite tracking for the realization of frame ties / von Lucia Plank
VerfasserPlank, Lucia
Begutachter / BegutachterinSchuh, Harald
Erschienen2013
UmfangIX, 143 S. : Ill., zahlr. graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)VLBI / Satellitennavigation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-66011 Persistent Identifier (URN)
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VLBI satellite tracking for the realization of frame ties [12.86 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Radiointerferometrie auf langen Basen (VLBI, Very Long Baseline Interferometry) ist ein Standardverfahren in der Geodäsie zur Bestimmung des himmelsfesten Referenzrahmens (CRF, Celestial Reference Frame), des erdfesten Koordinatenrahmens (TRF, Terrestrial Reference Frame) und der Erdorientierungsparameter (EOP, Earth Orientation Parameter) zur Verknüpfung dieser beiden. Außerdem kommt die VLBI in der Raumschiffnavigation zum Einsatz, wo in den letzten Jahren gewaltige Entwicklungen zu beobachten waren. Heutige Realisierungen des TRF kombinieren die Messungen von unterschiedlichen geodätischen Weltraumverfahren und sind auf eine gute Verknüpfung dieser Systeme angewiesen. Für eine weitere Verbesserung, sowie das Ziel einer konsistenten Bestimmung des gesamten Systems aus CRF-EOP-TRF verfolgend, werden alternative Methoden zur Verknüpfung der unterschiedlichen modernen geodätischen Weltraumverfahren gesucht. Eine vielversprechende Methode hierfür sind VLBI-Beobachtungen zu Satelliten. Damit soll die Verknüpfung entweder mittels eines eigens dafür konzipierten Satelliten oder durch direktes Anmessen von Satelliten globaler Satellitennavigationssysteme (GNSS, Global Navigation Satellite Systems) erfolgen. Herzstück der vorgelegten Arbeit ist eine umfassende Simulationsstudie zu geeigneten Beobachtungsstrategien, die eine Ableitung präziser Stationskoordinaten im System des beobachteten Satelliten erlauben. Für Satelliten zwischen 1000 und 20000 Kilometern Flughöhe gelingt dies mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern. Dafür wird der Ansatz von Wochenlösungen gewählt, d.h. ein Satellit wird von einem regionalen oder globalen Netzwerk für sieben Tage durchgehend beobachtet. Sollen Satelliten des GNSS beobachtet werden, ist die gewählte Beobachtungsstrategie nicht zielführend und es wird die Kombination mit einer klassischen VLBI Kampagne zu Radioquellen bzw. die Beobachtung einer Satellitenkonstellation untersucht.

Zusammenfassung (Englisch)

Very Long Baseline Interferometry (VLBI) is a well-probed space geodetic technique used to determine the Celestial Reference Frame (CRF), the Terrestrial Reference Frame (TRF) and the Earth Orientation Parameters (EOP) in between. Alternatively, VLBI is generally used in spacecraft tracking. Today's most precise and reliable realizations of the TRF rely on the measurements of several space geodetic techniques and the corresponding inter-technique ties. For future improvement, alternative methods for connecting the various space geodetic techniques, establishing precise frame ties, are urgently needed. A promising solution is the use of VLBI satellite observations, either in combination with a so-called space tie realized by a dedicated satellite or by directly observing satellites of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) with VLBI. This thesis contains a detailed simulation study of VLBI observations to satellites, identifying adequate observing strategies for the precise determination of antenna positions on Earth in the satellite's system. For satellites at heights between 1000 and 20000 km, adequate observation strategies are found that allow the determination of the station coordinates at the level of a few millimeters. Hereby, the approach of weekly solutions in chosen, meaning that one satellite is observed by either a regional or a global antenna network during seven consecutive days. In the case of VLBI observations to a satellite of the GNSS, alternative observing strategies are needed. In this thesis the combination with a classical VLBI session observing extragalactic radio sources or the observation of a satellite constellation are also introduced.