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Modeling the VLBI delay for Earth satellites / Frédéric Jaron in Journal of geodesy, vol 93 n°7 (July 2019)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 93 n°7 (July 2019) . - pp 953 - 961 Titre : Modeling the VLBI delay for Earth satellites Type de document : Article/Communication Auteurs : Frédéric Jaron, Auteur ; Axel Nothnagel, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 953 - 961 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] E-GRASP [Termes IGN] Geodetic Reference Antenna in Space [Termes IGN] interférométrie à très grande base [Termes IGN] point de liaison (géodésie) [Termes IGN] poursuite de satellite [Termes IGN] propagation du signal [Termes IGN] retard troposphérique [Termes IGN] système international de référence céleste Résumé : (auteur) Very-long-baseline interferometry (VLBI) observations of satellites orbiting the Earth and emitting an artificial radio signal have the potential of becoming an important technique for improving the frame ties between celestial and terrestrial reference frames. Modeling the delay of the signal reception at one station with respect to the other station of a baseline is a fundamental step for correlation and parameter estimation. The near-field VLBI delay models developed so far include numerical computation, which may become expensive in terms of computation time. This applies especially when partial derivatives are to be computed, which is the normal case for least squares adjustments. Furthermore, all the models are formulated in the barycentric celestial reference system requiring large numbers. Here we present an analytical expression for the VLBI delay for the special case of satellites orbiting the Earth, observed by ground-based radio telescopes. We analytically solve the light time equation for each signal propagation path from the source to receiver one and to receiver two under the simplification of linearizing the trajectory of the satellite. By approximating the motion of the Earth as uniform during the short signal travel times we are able to work in the geocentric celestial reference system. We investigate differences between numerical and analytical solutions by simulating VLBI observations of Earth satellites. These tests reveal that delays computed with the analytical formula are consistent with those computed with the numerical solution below the detection level of VLBI but at less computational cost. Numéro de notice : A2019-354 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-018-1217-0 Date de publication en ligne : 20/11/2018 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-018-1217-0 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93408 [article]

Co-location of geodetic observation techniques in space / Benjamin Männel (2016)  

Public 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 céleste Index. 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 Outlook Numéro 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

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
21987-01	30.70	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Introduction à l’astronomie de position / Jonathan Chenal (2012)

Public Titre : Introduction à l’astronomie de position : Leçon aux élèves du Mastère de Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformations, Option Géodésie le 13 février 2012 à Marne-la-Vallée Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Jonathan Chenal , Auteur Editeur : Paris : Institut Géographique National - IGN (1940-2007) Année de publication : 2012 Importance : 227 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Astronomie fondamentale [Termes IGN] coordonnées sphériques [Termes IGN] détermination astronomique [Termes IGN] échelle de temps [Termes IGN] force de gravitation [Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame [Termes IGN] Lune [Termes IGN] mouvement du pôle [Termes IGN] nutation [Termes IGN] précession [Termes IGN] repère de référence céleste [Termes IGN] rotation de la Terre [Termes IGN] système international de référence céleste [Termes IGN] système solaire [Termes IGN] Terre (planète) [Termes IGN] triangle de position [Termes IGN] trigonométrie sphérique Note de contenu : Introduction 1 L'astronomie : l'Homme dans l'Univers 1.1 L'Univers 1.2 La Voie Lactée, une galaxie parmi d'autres 1.3 Le système solaire 1.4 La Terre 2 Les mouvements de la Terre, approche physique 2.1 Un seul moteur, la gravitation 2.2 La révolution autour du Soleil 2.3 Le problème de la Lune 2.4 La rotation diurne 2.5 La précession 2.6 La nutation 2.7 Le mouvement du pôle 2.8 Conséquences visibles des mouvements de la Terre 3 Les échelles de temps 3.1 Définitions 3.2 Les calendriers 3.3 Les échelles de temps scientifiques 4 Les repères spatiaux utilisés en astronomie 4.1 Les systèmes de coordonnées sphériques 4.2 Les repères de référence célestes 4.3 Le repère international de référence terrestre 4.4 L'approche classique de la transformation du repère terrestre au repère céleste 5 L'utilité des astres et de l'astronomie de position 5.1 Trigonométrie sphérique 5.3 L'utilisation d'éphémérides 5.4 La détermination de l'heure 5.5 La détermination de la position 5.6 La détermination d'un azimut par observation du Soleil Conclusion Numéro de notice : 14448 Affiliation des auteurs : IGN (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel de cours IGN nature-HAL : Cours DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=46393

Introduction à l’astronomie de position / Jonathan Chenal (2011)

Public Titre : Introduction à l’astronomie de position : leçon aux élèves du Mastère de Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformations, Option Géodésie le 4 février 2011 à Marne-la-Vallée Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Jonathan Chenal , Auteur Editeur : Paris : Institut Géographique National - IGN (1940-2007) Année de publication : 2011 Importance : 203 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Astronomie fondamentale [Termes IGN] coordonnées sphériques [Termes IGN] détermination astronomique [Termes IGN] échelle de temps [Termes IGN] force de gravitation [Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame [Termes IGN] Lune [Termes IGN] mouvement du pôle [Termes IGN] nutation [Termes IGN] précession [Termes IGN] repère de référence céleste [Termes IGN] rotation de la Terre [Termes IGN] système international de référence céleste [Termes IGN] système solaire [Termes IGN] Terre (planète) [Termes IGN] triangle de position [Termes IGN] trigonométrie sphérique Index. décimale : 31.10 Astronomie fondamentale Note de contenu : Introduction 1 L'astronomie : l'Homme dans l'Univers 1.1 L'Univers 1.2 La Voie Lactée, une galaxie parmi d'autres 1.3 Le système solaire 1.4 La Terre 2 Les mouvements de la Terre, approche physique 2.1 Un seul moteur, la gravitation 2.2 La révolution autour du Soleil 2.3 Le problème de la Lune 2.4 La rotation diurne 2.5 La précession 2.6 La nutation 2.7 Le mouvement du pôle 2.8 Conséquences visibles des mouvements de la Terre 3 Les échelles de temps 3.1 Définitions 3.2 Les calendriers 3.3 Les échelles de temps scientifiques 4 Les repères spatiaux utilisés en astronomie 4.1 Les systèmes de coordonnées sphériques 4.2 Les repères de référence célestes 4.3 Le repère international de référence terrestre 4.4 L'approche classique de la transformation du repère terrestre au repère céleste 5 L'utilité des astres et de l'astronomie de position 5.1 Trigonométrie sphérique 5.3 L'utilisation d'éphémérides 5.4 La détermination de l'heure 5.5 La détermination de la position 5.6 La détermination d'un azimut par observation du Soleil Conclusion Numéro de notice : 14131 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel de cours IGN DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=46378