Kombination boden- und raumgestützter GNSS-Beobachtungen
Geodätische Beobachtungen der Globalen Navigationssatellitensysteme (GNSS), heute einschließlich GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou, werden seit mehr als 20 Jahren zur Beobachtung des Systems Erde, zur Realisierung des Internationalen Terrestrischen Referenzsystems (ITRS) und zur Bahnbestimmung von niedrigfliegenden Erdbeobachtungssatelliten (LEO) genutzt. Bisher werden GNSS-Beobachtungen an Bord dieser tieffliegenden Satelliten trotz ihrer guten Qualität, der Abwesenheit troposphärischer Laufzeitverzögerungen und der zugehörigen, durch die Bahndynamik des LEO verfügbaren, geometrischen Informationen nicht zur Realisierung der ITRS genutzt. Weltraumgestützte GNSS-Beobachtungen können geodätische Produkte durch Auflösung vorhandener Korrelationen oder durch Reduzierung systematischer Verzerrungen deutlich verbessern. Das Projekt betrachtet den Einfluss der Kombination von boden- und weltraumgestützten GNSS-Beobachtungen auf Stationskoordinaten, Satellitenbahnparameter und den abgeleiteten Referenzrahmen. Dazu wir eine möglichst große Anzahl von LEOs ausgewertet. Dies schließt Daten von Missionen zur Schwerefeldbestimmung (z.B. GRACE, GRACE-FO), zur Altimetrie (z.B. Jason-2, Jason-3), zum Magnetfeld (z.B. Swarm) aber auch die in den vergangenen Jahren gestarteten europäischen Sentinel-Satelliten und andere Missionen ein. Das DFG-geförderte Projekt INGE wird ein völlig konsistentes Set von Stationskoordinaten, Referenzrahmenparametern (Huang et al., 2021b, 2022a, 2022b), Satellitenbahnen (Huang et al., 2021a) und Erdrotationsparametern bereitstellen. Das Projekt ist wichtige Beiträge für die Weiterentwicklung der operationellen GNSS-Auswertung, für die Entwicklung zukünftiger Satellitenmissionen zur Verknüpfung geodätischer Raumverfahren und für die mögliche Erweiterung von GNSS-Konstellationen mit LEO-Satelliten. Im Rahmen des Projekts beteiligten wir uns am GENESIS whitepaper (Delva et al., 2023).
Literatur
Huang, W., Männel, B., Brack, A., Ge, M., Schuh, H. (2022a): Estimation of GPS transmitter antenna phase center offsets by integrating space-based GPS observations. - Advances in Space Research, 69, 7, 2682-2696. doi.org/10.1016/j.asr.2022.01.004
Huang, W. (2022b): Enhancing GNSS by integrating Low Earth Orbiters, PhD Thesis, Berlin : Technische Universität, xiv, 133 p. https://doi.org/10.14279/depositonce-15101
Huang, W., Männel, B., Brack, A., Schuh, H. (2021b): Two methods to determine scale-independent GPS PCOs and GNSS-based terrestrial scale: comparison and cross-check. - GPS Solutions, 25, 4. https://doi.org/10.1007/s10291-020-01035-5
Huang, W., Männel, B., Sakic, P., Ge, M., Schuh, H. (2021a): Correction to: Integrated processing of ground- and space-based GPS observations: improving GPS satellite orbits observed with sparse ground networks. - Journal of Geodesy, 95, 104. https://doi.org/10.1007/s00190-021-01557-x
Delva, P., Altamimi, Z., Blazquez, A., Blossfeld, M., Böhm, J., Bonnefond, P., Boy, J.-P., Bruinsma, S., Bury, G., Chatzinikos, M., Couhert, A., Courde, C., Dach, R., Dehant, V., Dell’Agnello, S., Elgered, G., Enderle, W., Exertier, P., Glaser, S., Haas, R., Huang, W., Hugentobler, U., Jäggi, A., Karatekin, O., Lemoine, F. G., Le Poncin-Lafitte, C., Lunz, S., Männel, B., Mercier, F., Métivier, L., Meyssignac, B., Müller, J., Nothnagel, A., Perosanz, F., Rietbroek, R., Rothacher, M., Schuh, H., Sert, H., Sosnica, K., Testani, P., Ventura-Traveset, J., Wautelet, G., Zajdel, R. (2023): GENESIS: co-location of geodetic techniques in space. - Earth Planets and Space, 75, 5. https://doi.org/10.1186/s40623-022-01752-w
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