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Precise orbit determination based on raw GPS measurements / Norbert Zehentner in Journal of geodesy, vol 90 n° 3 (March 2016)
[article]
Titre : Precise orbit determination based on raw GPS measurements Type de document : Article/Communication Auteurs : Norbert Zehentner, Auteur ; Torsten Mayer-Gürr, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 275 - 286 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales
[Termes IGN] données GPS
[Termes IGN] orbite basse
[Termes IGN] orbitographie
[Termes IGN] poursuite de satelliteRésumé : (auteur) Precise orbit determination is an essential part of the most scientific satellite missions. Highly accurate knowledge of the satellite position is used to geolocate measurements of the onboard sensors. For applications in the field of gravity field research, the position itself can be used as observation. In this context, kinematic orbits of low earth orbiters (LEO) are widely used, because they do not include a priori information about the gravity field. The limiting factor for the achievable accuracy of the gravity field through LEO positions is the orbit accuracy. We make use of raw global positioning system (GPS) observations to estimate the kinematic satellite positions. The method is based on the principles of precise point positioning. Systematic influences are reduced by modeling and correcting for all known error sources. Remaining effects such as the ionospheric influence on the signal propagation are either unknown or not known to a sufficient level of accuracy. These effects are modeled as unknown parameters in the estimation process. The redundancy in the adjustment is reduced; however, an improvement in orbit accuracy leads to a better gravity field estimation. This paper describes our orbit determination approach and its mathematical background. Some examples of real data applications highlight the feasibility of the orbit determination method based on raw GPS measurements. Its suitability for gravity field estimation is presented in a second step. Numéro de notice : A2016-247 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-015-0872-7 En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/s00190-015-0872-7 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80754
in Journal of geodesy > vol 90 n° 3 (March 2016) . - pp 275 - 286[article]Improved ephemerides of natural satellites / Anonyme in Research*eu - results, n° 49 (February 2016)
[article]
Titre : Improved ephemerides of natural satellites Type de document : Article/Communication Auteurs : Anonyme, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 44 - 44 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Astronomie
[Termes IGN] éphémérides astronomiques
[Termes IGN] satellite naturelNuméro de notice : A2016-232 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80702
in Research*eu - results > n° 49 (February 2016) . - pp 44 - 44[article]Documents numériques
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Improved ephemeridesAdobe Acrobat PDF
Titre : Co-location of geodetic observation techniques in space Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Benjamin Männel, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2016 Autre Editeur : Zurich : Eidgenossische Technische Hochschule ETH - Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich EPFZ Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 97 Importance : 200 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-43-7 Note générale : bibliographie
A thesis submitted to attain the degree of Doctor of Sciences of ETH Zurich (Eidg. Technische Hochschule Zürich)Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] antenne GPS
[Termes IGN] Bernese
[Termes IGN] centre de phase
[Termes IGN] co-positionnement
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] géocentre
[Termes IGN] interférométrie à très grande base
[Termes IGN] International Terrestrial Reference System
[Termes IGN] orbite basse
[Termes IGN] orbitographie
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] poursuite de satellite
[Termes IGN] propagation ionosphérique
[Termes IGN] repère de référence
[Termes IGN] système international de référence célesteIndex. décimale : 30.60 Géodésie spatiale Résumé : (auteur) This thesis describes the combination of geodetic observation techniques on-board satellites. This socalled co-location in space provides a considerable potential regarding the improvements needed to realize a long-term accurate and stable terrestrial reference frame. The space ties (i.e., the offset vectors between the on-board sensors) introduces new geometrical connections between sensors of dfferent space geodetic techniques. This space ties can be provided easily to each fundamental site via space geodetic observations. Consequently, co-location in space allows to assess technique-specific error sources as systematic effects can be addressed either to a certain station or to a certain technique. Moreover, the additional introduced orbit dynamics improve the estimation of several geodetic parameters. Within this thesis the following core topics concerning co-location in space are discussed: orbit determination, the combination of ground and space GNSS observations, and VLBI Earth-orbiting satellite tracking. Highly accurate orbit determination is the prerequisite for a suitable co-location in space. Based on the Earth observation satellite missions GRACE, GOCE, and OSTM/Jason-2 orbit determination and the impact of modeling non gravitational perturbations is studied. The overall reached orbit accuracies are at the level of a few centimeters. The combination of ground and space-geodetic GNSS observations is studied based on the GPS observations derived by 53 ground stations and the four LEOs (low Earth orbiter). Adding one LEO to the ground-only processing decreases the formal errors of weekly geocenter estimates by around 20% which is eight times more than expected due to the increased number of observations. This shows the considerable potential of the combination of ground and LEO data. Comparing the derived geocenter time series against results from satellite laser ranging (SLR) shows a good agreement for annual amplitudes, whereas the annual phases shows considerable discrepancies in the x- and the z-component. Geocenter coordinates derived from surface load density coeficients estimated in a long-term solution show a better agreement to SLR solutions but without a significant impact of additional LEOs. Using the gravitational constraint GPS satellite antenna phase center offsets were estimated based on ground and LEO observations. The results show a significant benefit for the horizontal offsets as the introduced LEOs help to dissolve limiting correlations. Concerning single-frequency VLBI satellite tracking the L4R method is introduced to derive ionosphere delay corrections based on co-located GNSS observations. A 1 cm daily station coordinate repeatability is achieved in a single-frequency GNSS processing while introducing the L4R corrections. Differences to ionospheric delays derived from VLBI observations show also a good agreement. As VLBI satellite tracking is currently in an experimental stage Monte-Carlo simulations were performed for eight different satellite orbit types. For a GNSS constellation tracking, station coordinate repeatabilities are at the level of 0.7 and 1.2 cm for a regional and a global network, respectively. Station coordinate repeatabilities of around 1 cm were derived for simulated VLBI observation to a fictitious LEO with an altitude of 2000 km. The station coordinates estimated from simulated observations to E-GRIP and E-GRASP/Eratosthenes show larger uncertainties. Based on the results suggestions for future action items regarding co-location in space were formulated. The most important recommendations are, that the combination of ground- and space GNSS observations provides a considerable benefit for the determination of several parameters and that ionosphere delay corrections should be derived from co-located GNSS observations. Note de contenu : 1- Motivation and Introduction
2- Geodetic Observation Techniques in a Nutshell
3- Reference Systems and the Combination and Co-location of Space Geodetic Techniques
4- Investigations on GPS-based Precise Orbit Determination for Low Earth Orbiters
5- Investigations on the Combined Processing of Ground- and Space-based GPS Observations
6- Investigations on VLBI Satellite Tracking
7- Conclusions and OutlookNuméro de notice : 21987 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : Sciences : ETH Zurich : 2016 DOI : 10.3929/ethz-a-010811791 En ligne : https://www.research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/125751 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91982 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 21987-01 30.70 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible Eléments de géodésie et de la théorie des moindres carrés / Abdelmajid Ben Hadj Salem (février 2016)
Titre : Eléments de géodésie et de la théorie des moindres carrés Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Abdelmajid Ben Hadj Salem, Auteur Mention d'édition : édition provisoire Editeur : chez l'auteur Année de publication : février 2016 Importance : 390 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie
[Termes IGN] Afrique du nord
[Termes IGN] algorithme de Gauss-Newton
[Termes IGN] astronomie de position
[Termes IGN] compensation par moindres carrés
[Termes IGN] ellipsoïde (géodésie)
[Termes IGN] géoïde
[Termes IGN] mécanique orbitale
[Termes IGN] méthode des moindres carrés
[Termes IGN] modèle linéaire
[Termes IGN] modèle non linéaire
[Termes IGN] Nouvelle triangulation tunisienne
[Termes IGN] projection
[Termes IGN] projection conforme
[Termes IGN] projection Lambert
[Termes IGN] projection Universal Transverse Mercator
[Termes IGN] réseau géodésique local
[Termes IGN] système de référence altimétrique
[Termes IGN] système de référence local
[Termes IGN] théorie des erreurs
[Termes IGN] théorie des surfaces
[Termes IGN] trigonométrie sphérique
[Termes IGN] TunisieRésumé : (auteur) Après un chapitre d’introduction, ce cours comprend deux parties :
** Partie 1
- On présente l’essentiel de la géodésie géométrique et spatiale avec un chapitre consacré à la géodésie tunisienne et son évolution depuis un siècle de sa mise en place. L’organisation de cette première partie de l’ouvrage est comme suit.
- Dans le deuxième chapitre, on démontre les principales formules de la trigonométrie sphérique.
- Le troisième chapitre présente les différents éléments de l’astronomie de position liés à la géodésie et en particulier les différents systèmes de coordonnées utilisés en astronomie de position.
- Le quatrième chapitre est un rappel de la géométrie des courbes, le repère de Frenêt, la théorie des surfaces, la première forme fondamentale, et les théorèmes liés aux rayons principaux de courbure d’une surface de R3.
- La géométrie de l’ellipse et de l’ellipsoïde est l’objet du cinquième chapitre où on définit les formules des coordonnées tridimensionnelles d’un point, relatives à un ellipsoïde donné. On traite aussi les lignes géodésiques de l’ellipsoïde en présentant une méthode itérative de l’intégration de leurs équations.
- Dans le sixième chapitre, on donne les définitions des systèmes et des coordonnées géodésiques ainsi que du géoïde. On présente aussi les principaux systèmes géodésiques des pays de l’Afrique du Nord.
- Le septième chapitre traite les réseaux géodésiques terrestres et spatiaux. On présente leurs conceptions et réalisations. De même, les opérations de densification des réseaux terrestres et spatiaux par la technologie GPS sont traitées en donnant les principales phases.
- Quant au huitième chapitre, il est consacré aux différentes corrections apportées aux distances observées lors de leurs réductions à la surface de l’ellipsoïde de référence et aux plans des représentations planes utilisées.
- Le neuvième chapitre est l’un des chapitres importants de cet ouvrage où on traite les représentations planes et principalement celles qui sont conformes. Dans ce chapitre, on donne une démonstration de la condition de conformité d’une représentation plane. On présente aussi ce qu’on appelle en langage mathématique les représentations quasiconformes en présentant un exemple.
- Les chapitres dixième et onzième sont consacrés respectivement à étudier en détail les représentations planes Lambert et l’UTM en démontrant pour chacune, les différentes formules des expressions des coordonnées rectangulaires (X,Y ) et du module linéaire.
- Le datum altimétrique ainsi que les différentes définitions des systèmes d’altitudes font l’objet du douzième chapitre de l’ouvrage.
- Parmi les modèles de passage entre les systèmes géodésiques, on traite en détail, dans le treizième chapitre, les modèles tridimensionnels de Bur˘sa-Wolf, de Molodensky et le modèle bidimensionnel de Helmert. On présente une méthode de détermination directe des paramètres du modèle de Bur˘sa-Wolf.
- Des éléments historiques de la géodésie tunisienne sont présentés dans le quatorzième chapitre. On parlera des différents systèmes géodésiques tunisiens avant l’établissement du système NTT(Nouvelle Triangulation Tunisienne) le système géodésique terrestre officiel de la Tunisie. Ce chapitre n’a pas l’intention en tout cas de décrire l’historique de la géodésie tunisienne depuis les premiers travaux de rattachement des points géodésiques tunisiens à la géodésie italienne (C. Fezzani, 1979).
- Dans le quinzième chapitre, on présente des notions sur le mouvement d’un satellite artificiel autour de la Terre avant d’entamer le positionnement par les satellites GPS objet du seizième chapitre.
La bibliographie relative à la Partie I est l’objet du dix-septième chapitre.
** Partie 2
- Elle concerne une introduction à la théorie des moindres carrés pour les modèles linéaires avec une première présentation, dans un cours de géodésie destiné aux ingénieurs, de l’aspect non-linéaire de la méthode des moindres carrés. Cette deuxième partie comprend quatre chapitres en plus de la bibliographie.
- En poursuivant la numérotation précédente des chapitres, le dix-huitième chapitre, le premier de la Partie II, traite les différentes définitions et théorèmes mathématiques qui seront utiles pour la théorie des moindres carrés.
- Le chapitre important de la Partie II de l’ouvrage est le dix-neuvième chapitre où sont présentés les éléments fondamentaux de la théorie des moindres carrés des modèles linéaires. L’auteur a adopté la notation de P. Hottier utilisée dans son cours La Théorie des Erreurs (P. Hottier, 1980).
- Le vingtième chapitre est consacré, pour la première d’un cours de la théorie des erreurs pour les ingénieurs, à l’aspect théorique de la géométrie de compensation d’un modèle non-linéaire par les moindres carrés. On rappelle les définitions nécessaires et on présente la méthode de Gauss-Newton pour la résolution du système donnant le minimum de la fonction objectif ou encore dite fonction énergie.
- On termine avec le vingt-unième chapitre où on traite l’aspect géométrique des conditions obtenues pour la solution de la compensation par les moindres carrés des modèles non-linéaires.
- Enfin, le chapitre vingt-deuxième constitue la bibliographie de la Partie II de l’ouvrage, suivi d’un index pour les noms propres et les mots clés cités dans tout l’ouvrage.
- Quant à l’aspect pratique, des exercices et des problèmes ont été ajoutés à la fin de la plupart des chapitres. De plus, des éléments historiques ont été formulés sous forme de notes historiques pour certains chapitres.Numéro de notice : 17105 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel de cours Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=79878 Voir aussiDocuments numériques
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Eléments de géodésie et de la théorie des moindres carrésAdobe Acrobat PDF Application d'algorithmes génétiques à la détermination d'orbites optimales pour GRASP / Arnaud Pollet in XYZ, n° 144 (septembre - novembre 2015)
[article]
Titre : Application d'algorithmes génétiques à la détermination d'orbites optimales pour GRASP Type de document : Article/Communication Auteurs : Arnaud Pollet , Auteur ; David Coulot , Auteur ; Florent Deleflie, Auteur ; Michel Capderou, Auteur ; Richard Biancale, Auteur ; Mioara Mandea, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 44 - 58 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales
[Termes IGN] algorithme génétique
[Termes IGN] Geodetic Reference Antenna in Space
[Termes IGN] mission spatiale
[Termes IGN] orbite
[Termes IGN] orbitographie
[Termes IGN] repère de référenceRésumé : (auteur) La mission Geodetic Reference Antenna in Space (GRASP) fut initialement proposée par le laboratoire JPL (Jet propulsion laboratory) de la Nasa en réponse à l'appel à missions Nasa "NNH11ZDA0120 call for venture mission-2" en 2011. Elle ne fut pas retenue, mais classée deuxième. Suite aux recommandations formulées à l'issue de son séminaire de prospective scientifique en 2014, le NCES a exprimé son intérêt et la possibilité de participer à une nouvelle proposition avec le JPL. GRASP est un satellite spécialement pensé pour l'élaboration d'un repère de référence exact et stable dans le temps, indispensable à de nombreuses applications en Sciences de la Terre comme l'étude de la montée du niveau des mers, de la fonte des glaces, etc.
L'objectif principal de cette mission est la réalisation d'un repère de référence terrestre à une exactitude de 1mm et une stabilité de 0,1 mm/an (GGOS, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020, Plag and Pearlman, 2009). Pour atteindre cet objectif, GRASP embarquera à son bord des instruments très précis de mesures des quatre techniques fondamentales de la géodésie spatiale : un récepteur GNSS, un rétro-réflecteur SLR, un récepteur DORIS et un émetteur de signaux VLBI.
La première étape indispensable au succès de la mission est la détermination de l'orbite optimale de ce satellite. Dans cette étude, nous présentons une approche originale permettant de déterminer une telle orbite, en utilisant des algorithmes évolutionnaires. Cette méthode permet d'optimiser le choix d'un orbite selon des critères spécifiques comme la visibilité du satellite depuis des stations au sol ou depuis des satellites GNSS.Numéro de notice : A2015-635 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=78124
in XYZ > n° 144 (septembre - novembre 2015) . - pp 44 - 58[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2015031 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Documents numériques
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Application d'algorithmes génétiques - pdf éditeurAdobe Acrobat PDF Using ionospheric corrections from the space-based augmentation systems for low earth orbiting satellites / Jeongrae Kim in GPS solutions, vol 19 n° 3 (July 2015)PermalinkThe impact of common versus separate estimation of orbit parameters on GRACE gravity field solutions / U. Meyer in Journal of geodesy, vol 89 n° 7 (July 2015)PermalinkEstimating the short-term stability of in-orbit GNSS clocks : Following launch on GEO/GSO satellites / Dhaval Upadhyay in Inside GNSS, vol 10 n° 3 (May - June 2015)PermalinkAnalysis of orbital configurations for geocenter determination with GPS and low-Earth orbiters / Da Kuang in Journal of geodesy, vol 89 n° 5 (May 2015)PermalinkImpact of the atmospheric drag on Starlette, Stella, Ajisai, and Lares Orbits / Krzysztof Sosnica in Artificial satellites, vol 50 n° 1 (March 2015)PermalinkEvaluation and comparison of different radargrammetric approaches for Digital Surface Models generation from COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, RADARSAT-2 imagery: Analysis of Beauport (Canada) test site / P. Capaldo in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 100 (February 2015)PermalinkGalileo orbit determination using combined GNSS and SLR observations / Stefan Hackel in GPS solutions, vol 19 n° 1 (January 2015)PermalinkDetermination of precise satellite orbits and geodetic parameters using satellite laser ranging / Krzysztof Sosnica (2015)PermalinkPermalinkAssessment of observing time-variable gravity from GOCE GPS and accelerometer observations / Pieter N.A.M. Visser in Journal of geodesy, vol 88 n° 11 (November 2014)Permalink