Untersuchung des Potenzials der mit SLR beobachteten Altimetrie- und GNSS-Satelliten zur Bestimmung globaler geodätischer Parameter (PotS)

• Antragsteller: Dr.-Ing. Mathis Bloßfeld; Dr. Sergiy Rudenko
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535929798

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Untersuchung und Ausschöpfung des Potenzials der Erweiterung der üblicherweise verwendeten und mit SLR (Satelliten-Laser-Ranging) beobachteten vier-Satelliten Lösung (nur kugelförmige Satelliten) durch, mit SLR beobachtete, nicht-kugelförmige Altimetrie- und GNSS (Globale Satellitennavigationssystem) Satelliten um globale geodätische Parameter präzise und konsistent zu bestimmen. Solche Parameter sind, z.B., die Koordinaten von SLR-Stationen im globalen Beobachtungsnetzwerk, d. h. des terrestrischen Referenzrahmens (TRF), der Ursprung und der Maßstab des TRF, die Erdrotationsparameters (ERP) und langwellige Koeffizienten des zeit-variablen Schwerefelds der Erde. Unter Berücksichtigung zweier Gruppen nicht-sphärischer Satelliten, der Altimetrie- und der GNSS-Satelliten, geht dieses Projekt über andere Studien hinaus, deren Hauptaugenmerk auf der Nutzung der gesamten Konstellation sphärischer (geodätischer) Satelliten liegt. Darüber hinaus werden wir die Fähigkeit verschiedener SLR-Satellitenkonstellationen (Einfluss spezifischer nicht-sphärischer Satelliten) untersuchen und zudem durch die Kombination mit Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS)-beobachteten Satelliten die oben genannte Gruppen der globalen geodätischen Parametern verbessern hinsichtlich Genauigkeit, Konsistenz und Stabilität über die Zeit. Durch die Verwendung einer deutlich erhöhten Anzahl von Beobachtungen durch die Einbeziehung von ausgewählten Altimetrie und GNSS Satelliten, die die Erde zu verschiedenen Zeiten, Höhen und Neigungen umkreisen, werden die Korrelationen zwischen den geschätzten geodätischen Parametern und die Fehler dieser Parameter verringert. Im Rahmen der Durchführung des Projekts werden folgende Forschungsfragen beantwortet: 1. Empfindlichkeit: Wie empfindlich reagieren die globalen geodätischen Parameter auf die SLR-Beobachtungen jedes einzelnen Satelliten (oder jeder Satellitengruppe)? 2. Präzision: Wie genau können die globalen geodätischen Parameter bestimmt und dekorreliert werden durch die optimale Kombination mehrerer Satelliten (Altimetrie, GNSS, eine Kombination davon, LAGEOS-1/2 und Etalon-1/2)? Wie schneiden diese Konstellationen im Vergleich zur herkömmlichen Vier-Satelliten-Lösung ab? 3. Parametrisierung: Was ist die optimale Bahnparametrisierung um höchste Genauigkeit und Stabilität der globalen geodätischen Parameter zu erreichen? 4. Integration: Welchen Nutzen hat die integrierte Verarbeitung von DORIS- und SLR-Beobachtungen in einer Multisatellitenlösung aus ausgewählten sphärischen SLR-, Altimetrie- und GNSS-Satelliten für die Bestimmung der globalen geodätischen Parameter? 5. Zukunft: Welche Auswirkungen haben zukünftige SLR-beobachtete Satelliten auf die globalen geodätischen Parameter? Wie sollte ein erweitertes Raumsegment gestaltet sein? Wie kann das SLR-Bodensegment erweitert werden, um noch robustere und genauere Lösungen bereit zu stellen?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen