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Mutual validation of satellite-geodetic techniques and its impact on GNSS orbit modeling / Claudia Flohrer (2008)

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Titre :	Mutual validation of satellite-geodetic techniques and its impact on GNSS orbit modeling
Type de document :	Thèse/HDR
Auteurs :	Claudia Flohrer, Auteur
Editeur :	Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse
Année de publication :	2008
Collection :	Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 75
Importance :	198 p.
Format :	21 x 30 cm
ISBN/ISSN/EAN :	978-3-908440-19-2
Note générale :	Bibliographie
Langues :	Anglais (eng)
Descripteur :	[Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] données TLS (télémétrie) [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] orbitographie par GNSS [Termes IGN] positionnement par GLONASS [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] précision du positionnement [Termes IGN] série temporelle
Index. décimale :	30.61 Systèmes de Positionnement par Satellites du GNSS
Résumé :	(Auteur) Dans cette présente publication, en se basant sur des séries temporelles de différent types d'observations satellitaires ainsi que sur le calcul des orbites correspondants, Claudia Flohrer-Urschl s'est principalement intéressée à la problématique de la validation de la précision des orbites des satellites et des possibles erreurs systématiques qui entachent les observations. Claudia Flohrer a notamment utilisé (a) des observations micro-ondes des systèmes globaux de navigation par satellites (GNSS), en particulier à celles des systèmes américains (GPS) et russes (GLONASS), (b) des mesures temps de vol (SLR) sur les satellites GNSS qui sont équipés de réflecteurs laser ainsi que sur les satellites laser spécialisés, et finalement, (c) des observations astrométriques de tous ces satellites. Par conséquent, Claudia Flohrer a dû travailler avec toutes les observables de l'astronomie fondamentale moderne (à l'exception de celles du système Very Long Baseline Interferometry, l'observation de quasars à l'aide de radiotélescopes), plus spécialement avec les subtilités des trois techniques d'observations, et des propriétés et particularités des résultats qui en découlent. Les résultats majeurs de ses recherches sont : Validation des orbites des satellites GPS et GLONASS, déterminés par le centre de calcul CODE, à l'aide d'observations SLR du réseau global des stations SLR (y compris celles de Zimmerwald). Claudia Flohrer a pu prouver pour la première fois qu'il n'y a pas seulement un écart systématique de 3-5 cm entre les observations SLR et les distances dérivées des orbites micro-ondes GNSS, comme décrit par Tim Springer (CGS, volume 60, 2000), mais également des erreurs systématiques périodiques orbitales d'une amplitude de 5 à 10 cm. Cela a permis une meilleure compréhension de la structure de tels systématismes et plus important encore, cela a offert la possibilité de pouvoir assigner, sans ambiguïté, la source de ces erreurs aux orbites GNSS. C'est seulement une fois ce fait identifié, qu'il a été pertinent de remettre en question la modélisation des forces des modèles d'orbites GNSS utilisés par le CODE (et les autres centres de calculs) et de les soumettre à des analyses en profondeur. Examen des modèles du CODE. Claudia Flohrer a réalisé une impressionnante série d'expériences avec différents modèles en utilisant de longue séries temporelles d'observations GNSS sur une durée d'environ quatre ans. Aucun modèle ne peut expliquer de manière satisfaisante les erreurs systématiques mentionnées plus haut. Nous avons toutefois beaucoup appris de ses expériences et pouvons nous baser sur ses résultats pour de futures investigations. Validation des techniques d'observations CCD sur GNSS et satellites lasers. De longues séries temporelles d'observations directionnelles de satellites (objets en mouvement rapide) ont pu être validées à l'aide d'orbites estimées avec GPS et laser. Toutes les observations CCD utilisées (CCD = Charge-Coupled Devices = senseurs semi-conducteurs des caméras digitales) proviennent de l'observatoire de Zimmerwald. Trois résultats peuvent être mentionnés : (a) la précision des observations de 0.2 secondes d'arc obtenue par une autre méthode a pu être confirmée de façon indépendante ; (b) les erreurs systématiques occasionnelles des déterminations de l'époque des observations ont pu être confirmées et identifiées (et en grande partie corrigées) ; (c) une erreur systématique dépendante de la déclinaison a pu être assignée, sans aucun doute possible, à l'un des catalogues d'étoiles utilisé pour la détermination des positions des étoiles et des objets. De plus, une routine de calibration des images CCD est proposée sur la base de (b). Etudes sur la combinaison de différentes techniques d'observations (en particulier GNSS et SLR): Claudia Flohrer a pu montrer que si un nombre suffisant d'observations SLR sont disponibles, le système SLR est en mesure d'apporter une importante contribution à la détermination des orbites des satellites GNSS.
Note de contenu :	1. Introduction and Motivation 2. Modeling the Observables in Satellite Geodesy 2.1 The Dynamic Orbit Model for Artificial Satellites 2.1.1 Orbital Elements 2.1.2 Equations of Motion of an Artificial Earth Satellite 2.1.3 Perturbing Forces Acting on a Satellite 2.1.4 Variational Equations 2.2 Station Coordinates 2.3 Reference Systems 2.3.1 The Terrestrial Reference System 2.3.2 The Celestial Reference Systems 2.3.3 Earth Orientation Parameters 2.4 Parameter Estimation 2.4.1 Method of Least Squares 2.4.2 Observation Equations 3. Observing GNSS Satellites 3.1 Characteristics of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) 3.1.1 GNSS Overview 3.1.2 GNSS Satellite Attitude 3.1.3 GNSS Solar Radiation Pressure Modeling 3.2 GNSS Orbit Determination Based on Microwave Observations 3.2.1 The IGS Orbit Products 3.2.2 GNSS Orbit Determination at CODE 3.2.3 GNSS Orbit Accuracy 3.3 Astrometric CCD Observations of GNSS Satellites 3.4 SLR Observations of GNSS Satellites 4. Mutual Validation of the Different Satellite-Geodetic Techniques 4.1 Validating the Astrometric Observation Technique 4.1.1 Validation Procedure for Astrometric Observations 4.1.2 Validation Results for Astrometric Observations Using Microwave-based GNSS Orbits 4.1.3 Validation Results for Astrometric Observations Using SLR-based Orbits 4.2 Validating Microwave-based GNSS Orbits Using SLR Observations 4.2.1 SLR Validation Procedure 4.2.2 SLR Validation Results 5. Improvement of the GNSS Orbit Model 5.1 Different Solar Radiation Pressure Models 5.2 Assessing the Quality of the Orbit Model 5.2.1 by Analyzing SLR Residuals 5.2.2 by Analyzing Orbit Differences 5.2.3 by Analyzing Orbit Predictions 5.2.4 by Analyzing Orbit Overlap Errors of One-day and Three-day Arcs 5.2.5 by Analyzing the Geocenter Coordinates 5.3 Estimating Different Sets of Dynamic Orbit Parameters 5.4 Conclusions 6. Improving GNSS Orbits with SLR 6.1 GNSS Orbit Determination Based on Combined Microwave and SLR Data Analysis 6.1.1 Combination Strategy 6.1.2 Combined Analysis of Microwave and SLR Observations 6.1.3 Variance-Covariance Studies for the Combined Analysis of Microwave and SLR Observations of GPS and GLONASS Satellites 6.1.4 Variance-Covariance Studies for the Combined Analysis of Microwave and SLR Observations of the GIOVE-A Satellite 6.2 GIOVE-A Orbit Determination Based on SLR Observations 7. Conclusions and Recommendations
Numéro de notice :	13748
Affiliation des auteurs :	non IGN
Thématique :	POSITIONNEMENT
Nature :	Thèse étrangère
En ligne :	https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-75.pdf
Format de la ressource électronique :	URL
Permalink :	https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62563

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
13748-01	30.61	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible
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