Zeit als Beobachtungsgröße in der integrierten Auswertung boden- und raumgestützter GNSS-Daten
In Zukunft werden ultrastabile Uhren am Boden und im Weltraum sowie hochpräzise Zeit- und Frequenzübertragungssysteme verfügbar sein. Ziel dieses Projektes ist die Integration der Daten dieser neuen Technologien in die geodätische GNSS-Datenanalyse sowie die Analyse deren Potentials zur Berechnung globaler geodätischer Präzisionsprodukte.
Das Projekt wird von der Technischen Universität München (TUM) und dem GFZ bearbeitet und ist Teil der Forschungsgruppe FOR5456, deren übergeordnetes Ziel die vollständige Nutzung ultrastabiler Uhren und hochpräziser Frequenz- und Zeitübertragung in der Geodäsie ist (siehe hier). Im Rahmen der Forschungsgruppe wird die Technologie für eine verlustfreie Verbindung zwischen dem Geodätischen Observatorium Wettzell (GOW) und den geodätischen Observatorien am GFZ entwickelt, eine ultrastabile optische Uhr am GOW installiert und betrieben, sowie eine Verbindung zwischen dem GFZ und den optischen Uhren an der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig) über Glasfaserkabel geplant. Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten werden im Rahmen dieses Projekts mit Fokus auf GNSS detailliert untersucht.
Der Nutzen einer verlustfreien Verknüpfung von GNSS-Empfängern mit einer gemeinsamen Uhr auf kurzen Basislinien auf dem Campus des GOW, sowie auf der langen Basislinie zwischen dem GOW und dem GFZ, wird mittels Schleifenschlussexperimenten bewertet. Parallel dazu wird das volle Potenzial der Modellierung von verfügbaren Boden- und Weltraumuhren für die Verbesserung der Satellitenbahnen, die Dekorrelation der geschätzten Parameter und die Bestimmung der geodätischen Parameter in einem globalen Netz erforscht. Die Ergebnisse verschiedener Untersuchungen, wie z.B. von klassischen Stabilitätsanalysen (siehe Abb. 1), werden dabei für die deterministische und stochastische Modellierung der Boden- und Weltraumuhren berücksichtigt.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden mit Hilfe von Simulationen und realen Daten auf globale GNSS-Netze extrapoliert, um mittels der entwickelten Methoden die Vor- und Nachteile von (durch Boden- und Weltraumverbindungen realisierte) Zeitkohärenz sowie der Modellierung hochstabiler Boden- und Weltraumuhren für die Schätzung globaler geodätischer Parameter zu bewerten.
Zuwendungsgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderung: seit 2023
Webseite: clockmetrology.de/en/
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