GNSS-Empfänger für Okkultation, Reflektometrie und Scatterometrie (GORS)
Der GNSS-Empfänger für Okkultation, Reflektometrie und Scatterometrie (GORS) wurde im Rahmen des GITEWS-Projekts (German Indonesian Tsunami Early Warning System Project, 2006 bis 2009) von der russisch-amerikanischen Firma JAVAD GNSS für die GITEWS-Projektpartner GFZ und DLR konzipiert und entwickelt. Als Hardwarebasis diente zunächst ein GeNeSiS-112-Empfängerboard mit 72-Kanälen, ab 2008 kam das TR-G3T-Modul auf der Basis des Triumph-Chipsatzes mit 216-Kanälen zum Einsatz. Spätere Entwicklungen nutzen zusätzlich die Module Duo-G2D und Quattro-G3D mit zwei bzw. vier Antenneneingängen. Diese Empfänger unterstützen den Empfang von GPS-L1/L2/L2C- und Galileo-E1-Signalen.
Für das GORS-Projekt hat der Hersteller JAVAD GNSS kundenspezifische Firmware-Versionen erstellt, die Positionierungslösungen sowie Trägerphasen- und Pseudobereichsdaten mit hoher zeitlicher Auflösung liefern. Darüber hinaus geben diese Firmware-Versionen I/Q-Vektoren mit 200 Hz Abtastrate aus und ermöglichen das Klonen von zwei oder mehr Detektionskanälen (Channel Slaving). Die Steuerung und Überwachung der einzelnen Empfängerkanäle während einer Beobachtung erfolgt über JPS-Befehle, die über die RS232-Schnittstelle gesendet werden. Die hohe Bandbreite der USB-Schnittstelle erlaubt es, hochfrequente Messdaten von mehreren Kanälen gleichzeitig zu verarbeiten. Diese JAVAD-Empfänger mit modifizierten Firmwares wurden in einer Reihe von bodengebundenen, schiffs- und flugzeuggestützten Messkampagnen erfolgreich eingesetzt (z.B. Luftschiff Zeppelin, Forschungsflugzeug HALO, Forschungsschiffe Fram und Polarstern).
Literatur
Semmling, M., Wickert, J., Kreb, F., Hoque, M.M., Divine, D.V., Gerland, S., Spreen, G.: Sea-Ice Permittivity Derived from GNSS Reflection Profiles: Results of the MOSAiC Expedition, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60, 36, doi: 10.1109/TGRS.2021.3121993, 2022.
Rajabi M., Hoseini M., Nahavandchi H., Semmling M., Ramatschi M., Goli M., Haas R., Wickert J., Polarimetric GNSS-R Sea Level Monitoring Using I/Q Interference Patterns at Different Antenna Configurations and Carrier Frequencies, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60:1–13, https://doi.org/10.1109/TGRS.2021.3123146, 2022.
Semmling, M., Rösel, A., Divine, D. V., Gerland, S., Stienne, G., Reboul, S., Ludwig, M., Wickert, J., Schuh, H.: Sea-Ice Concentration Derived From GNSS Reflection Measurements in Fram Strait. - IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 57, 12, 10350-10361, https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2933911, 2019.
Semmling, A. M., J. Wickert, S. Schön, R. Stosius, M. Markgraf, T. Gerber, M. Ge, and G. Beyerle, A zeppelin experiment to study airborne altimetry using specular Global Navigation Satellite System reflections, Radio Sci., 48, 427–440 (2013). doi:10.1002/rds.20049
Helm A., Montenbruck O., Ashjaee J., Yudanov S., Beyerle G., Stosius R., Rothacher M.; GORS - A GNSS Occultation, Reflectometry and Scatterometry Space Receiver; ION-GNSS-2007 Conference; 26-28 Sept. 2007; Fort Worth, Texas (2007).
