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Satellitengeodäsie

Simulation of the Global Geodetic Observing System

© AV/Aristotle University of Thessaloniki

Projektteam

  • Leiter: Harald Schuh (TU Berlin, GFZ), Rolf König (GFZ)
  • Wissenschaftliche Mitarbeiter: Nijat Mammadaliyev (TU Berlin), Patrick Alexander Schreiner (GFZ)
  • Außerdem: Susanne Glaser (GFZ), Karl Hans Neumayer (GFZ), Robert Heinkelmann (GFZ), Frank Flechtner (TU Berlin, GFZ)

Zusammenfassung

Das übergeordnete Ziel von GGOS-SIM-2 ist die Verknüpfung der vier geodätischen Weltraumverfahren (DORIS, GNSS, SLR, VLBI) an Bord eines oder mehrerer Satelliten, um ein globales terrestrisches Referenzsystem realisieren zu können, welches die Anforderungen an Genauigkeit und Stabilität an das Globale Geodätische Beobachtungssystem (GGOS) der Internationalen Assoziation für Geodäsie (IAG) erfüllt. Diese Anforderungen werden derzeit noch nicht erreicht, sie sind jedoch unerlässlich, um globale Prozesse, wie den globalen Meeresspiegelanstieg, zuverlässig interpretieren zu können.

In der ersten Phase des Projektes GGOS-SIM-1 zeigten die Ergebnisse, dass Simulationen aller vier geodätischen Weltraumverfahren geeignet sind, um Aussagen zur Genauigkeit und Stabilität globaler terrestrischer Referenzrahmen (TRF) treffen zu können.

In der zweiten Phase des Projektes sollen diese Simulationen nun erweitert werden, um die Verknüpfung der Weltraumverfahren im Weltall zu untersuchen und hinsichtlich der Bestimmung globaler Referenzrahmen bewerten zu können. Die Verbindung der geodätischen Verfahren im Weltall mit bekannten Vektoren an einem Satelliten anstelle oder zusätzlich zu der Verknüpfung der Verfahren mit gemessenen Vektoren am Boden ermöglicht es, die gemessenen Vektoren zu validieren, die bisher ohne externe Kontrolle in die Bestimmung von globalen Referenzrahmen eingehen.

In GGOS-SIM-2 sollen die folgenden Fragen beantwortet werden:

  • Welche Genauigkeiten können für das TRF und die zugehörigen Produkte, wie die Erdorientierungsparameter, erreicht werden, indem die Verknüpfung der Weltraumverfahren im Weltall an einem GRASP-ähnlichen Satelliten durchgeführt wird?
  • Was ist der Mehrwert der Verknüpfung im Weltall auf einem oder mehreren Satelliten im Vergleich zu der Verknüpfung am Boden hinsichtlich der Realisierung eines TRS?
  • Welche Kriterien (z.B. optimale Orbitkonfiguration, Anzahl an Beobachtungsstationen, Beobachtungsdauer und Anzahl an Satelliten) müssen erfüllt werden, damit ein TRF bestimmt werden kann, das die GGOS-Anforderungen erfüllt?
  • Welchen Einfluss haben technik-spezifische Systematiken innerhalb der gemeinsamen präzisen Orbitbestimmung?
  • Was kann für die Verknüpfungsvektoren am Boden geschlussfolgert werden?
  • Wie sind die Aussichten für das statische und zeitvariable Schwerefeld?

Publikationen

  • Schuh H, König R, Ampatzidis D, Flechtner F,  Glaser S, Heinkelmann R, Nilsson T (2014), GGOS-SIM: Simulation of the Global Geodetic Observing System,
    IAG Commission 1 Symposium 2014: Reference Frames for Applications in Geosciences (REFAG2014), Poster
  • Ampatzidis D, König R, Zhu S (2015), On the Assessment of Global Terrestrial Reference Frame Temporal Variations, EGU2015, Poster
  • Schuh H, König R, Ampatzidis D, Glaser S, Flechtner F, Heinkelmann R, Nilsson T (2015), On the Strategy of Simulating a GGOS Network, EGU2015, Poster
  • Ampatzidis D, König R (2015), The Assessment of the Temporal Evolution of Space Geodetic Terrestrial Reference Frames, IUGG2015, Poster
  • Glaser S, Ampatzidis D, Schuh H, König R, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechner F (2015), Simulating Very Long Baseline Interferometry observations to determine a global terrestrial reference frame for the Global Geodetic Observing System, IUGG2015, Poster
  • Glaser S, Ampatzidis D, Schuh H, König R, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechner F (2015), Determination of a TRF from simulated VLBI and SLR data in the frame of GGOS, AOGS2015, Presentation
  • Schuh H, König R, Ampatzidis D, Glaser S, Flechner F, Heinkelmann R, NilssonT (2015), GGOS-SIM: Simulation of the Reference Frame for the Global Geodetic Observing System. In: van Dam T. (eds) REFAG 2014. International Association of Geodesy Symposia, vol 146., pp 95-100, DOI:10.1007/1345_2015_217 SpringerLink
  • Ampatzidis D, König R, Glaser S, Heinkelmann R, Schuh H, Flechtner F, Nilsson T (2016), The assessment of the transformation of global tectonic plate models and the global terrestrial reference frames using the Velocity Decomposition Analysis, (Poster), EGU General Assembly, Vienna, Austria, 17-22 April 2016, Abstract
  • Glaser S, Ampatzidis D, Schuh H, König R, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechner F (2016), Combination of simulated VLBI and SLR observations to determine a global TRF, (Poster), EGU General Assembly, Vienna, Austria, 17-22 April 2016, Abstract
  • Ampatzidis D, König R, Glaser S, Schuh H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner F (2016), The biased inner constraints: Theoretical aspects, formulas and application to a global simulated VLBI network, Geodetic Week, Session: Geodetic reference systems, Hamburg, Germany, October 11-13, 2016 Abstract
  • Ampatzidis D, König R, Glaser S, Schuh H (2016), The Assessment of the Temporal Evolution of Space Geodetic Terrestrial Reference Frames, IAG Symposia Series, Springer Berlin Heidelberg, DOI 10.1007/1345_2016_251 SpringerLink
  • Glaser S, König R, Ampatzidis D, Schuh H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner F (2016), Simulations for global terrestrial reference frames from SLR and VLBI data, Geodetic Week, Session: Geodetic reference systems, Hamburg, Germany, October 11-13, 2016 Abstract
  • Glaser S, Ampatzidis D, König R, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechner F, Schuh H (2016), Simulation of VLBI Observations to Determine a Global TRF for GGOS, IAG Symposia Series, Springer Berlin Heidelberg, DOI 10.1007/1345_2016_256 SpringerLink
  • Glaser S, Ampatzidis D, König R, Schuh H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner F (2016), Simulation of DORIS, GNSS, SLR, and VLBI Observations for GGOS, (Poster), AGU Fall Meeting, San Francisco, USA, December 12-16, 2016 Abstract
  • Glaser S, König R, Ampatzidis D, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechner F, Schuh H (2017), A Global Terrestrial Reference Frame from simulated VLBI and SLR data in view of GGOS, Journal of Geodesy, DOI 10.1007/s00190-017-1021-2 SpringerLink
  • König R, Glaser S, Schuh H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner, F (2017), DORIS Simulations within Project GGOS-SIM, DORIS Analysis Working Group Meeting, London, United Kingdom, 22-24 May 2017, Link
  • Glaser S, König R, Bauer S, Neumayer K-H, Schuh H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner F (2017), Simulation of global terrestrial reference frames for GGOS, IGOS Workshop Wettzell, 21 June 2017
  • Glaser S, König R, Neumayer K-H, Nilsson T, Heinkelmann R, Schuh H, Flechtner F (2017), Simulated multi-technique TRFs for GGOS with focus on enhanced SLR and VLBI ground network architecture, IAG-IASPEI 2017, Kobe, Japan, 30 July - 04 August 2017, Abstract
  • Männel B, Thaller D, Rothacher M, Boehm J, Mueller J, Blossfeld M, Kehm A, Glaser S (2017), Recent Activities of the GGOS Standing Committee on Performance Simulations and Architectural Trade-Offs (PLATO), IAG-IASPEI 2017, Kobe, Japan, 30 July - 04 August 2017, Abstract
  • Männel B, Thaller D, Rothacher M, Böhm J, Müller J, Glaser S, Dach R, Biancale R, Bloßfeld M, Kehm A, Herrera Pinzon I, Hofmann F, Andritsch F, Coulot D, Pollet A (2018) Recent Activities of the GGOS Standing Committee on Performance Simulations and Architectural Trade-Offs (PLATO), IAG Symposia Series IAG-IASPEI2017, DOI: 10.1007/1345_2018_30, Abstract
  • Glaser S, Koenig R, Neumayer K-H, Balidakis K, Schuh H (2018) SLR station network improvements in the framework of simulated multi-technique reference frames (Geophysical Research Abstracts, 20, EGU2018-4265, 2018), General Assembly European Geosciences Union (Vienna 2018), Abstract
  • Glaser S, König R, Neumayer K H, Nilsson T, Heinkelmann R, Flechtner F, Schuh H (2019) On the impact of local ties on the datum realization of global terrestrial reference frames, Journal of Geodesy 93:655, DOI: 10.1007/s00190-018-1189-0, SpringerLink
  • Glaser S, König R, Neumayer K H, Balidakis K, Schuh H (2019) Future SLR station networks in the framework of simulated multi-technique terrestrial reference frames, Journal of Geodesy, DOI: 10.1007/s00190-019-01256-8, SpringerLink
  •  Schreiner P A, Mammadaliyev N, Glaser S, Koenig R, Neumayer K H, Schuh H (2019) On the effects of single-satellite space ties on the Terrestrial Reference Frame, Geophysical Research Abstracts, Vol. 21, EGU2019-17802, EGU General Assembly 2019, Vienna, April 07-12, 2019, Abstract
  • Thaller D, Männel B, Glaser S, Rothacher M, Pinzon I H, Blossfeld M, Kehm A, Andritsch F, Dach R, Böhm J, Pavlis E, Pollet A (2019), The GGOS Standing Committee on Performance Simulations and Architectural Trade-Offs (PLATO), IUGG19-4371, 27th IUGG General Assembly, Montréal, Canada, July 08-18, 2019,  Abstract
  • Koenig R, Glaser S, Ciufolini I, Paolozzi A, (2019) Impacts of the LARES and LARES-2 satellite missions on the terrestrial reference frame, IAG Symposia Series, Hotine-Marussi-Symposium, DOI: 10.1007/1345_2019_84, SpringerLink
  • Schreiner P, König R, Neumayer K H, Mammadaliyev N, Glaser S, Schuh H, (2019) Zu den Auswirkungen von Einzelsatelliten space ties auf den Terrestrischen Referenzrahmen, Frontiers of geodetic science, INTERGEO, Stuttgart, Germany, September 17-19, 2019, Abstract
  • Thaller D, Männel B, Glaser S, Kehm A, Bloßfeld M (2019), Recent activities of the GGOS Standing Committee on Performance Simulations and Architectural Trade-Offs (PLATO),Workshop on the Implementation of the Global Geodetic Reference Frame (GGRF) in Latin America, Buenos Aires, Argentina, September 16-20, 2019
  • Mammadaliyev N, Schreiner P A, Glaser S, Balidakis K, Neumayer K H, Anderson J, Heinkelmann R, Koenig R, Schuh H (2019) On a possible contribution of VLBI to geocenter realization via satellites assessed by simulation study, Journees 2019, Paris, France, October 7-9, 2019, Abstract
  • Glaser and Schuh (2020) Globale terrestrische geodätische Referenzrahmen als Grundlage der Erdsystembeobachtung (in German), Journal of Applied Hydrography, 03/2020, HN115, Fokusthema: "Meeresspiegel", Link,  (page 28-33)
  • Glaser S, Schuh H, König R (2020) Simulation globaler terrestrischer Referenzrahmen für das Globale Geodätische Beobachtungssystem GGOS (in German), zfv – Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, Link
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, Koenig R, Neumayer K H, Schuh H (2020) Simulation studies on single-satellite space ties and their potential to achieve the Global Geodetic Observing System goals, EGU2020-7991, Abstract
  • Mammadaliyev N, Schreiner P, Glaser S, Neumayer K H, Koenig R, Heinkelmann R, Schuh H (2020) Simulations of VLBI observations to satellites enabling co-location in space, EGU2020-20227, Abstract
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer K H, Schuh H (2020) Simulationsstudien zur Kolokation der weltraumgeodätischen Techniken auf einem Satelliten mit Blick auf die Ziele des Globalen Geodätischen Beobachtungssystems, Frontiers of Geodetic Science 2020,  Abstract
  • Neumayer K H, Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser N, König R, Schuh H (2020) GGOS-SIM2: A simulation study on the benefits of co-locating the space geodetic techniques on one satellite, AGU2020, Abstract
  • Mammadaliyev N, Schreiner P, Glaser S, Neumayer K H, Koenig R, Heinkelmann R, Schuh H (2021) Precise orbit determination with VLBI to satellites: a simulation study,  EVGA Working Meeting 2021, 15-18 March 2021, online, Link
  • Mammadaliyev N, Schreiner P, Glaser S, Neumayer K H, Koenig R, Heinkelmann R, and Schuh H (2021) Potential of VLBI observations to satellites for precise orbit determination, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-12458, Link
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer K H, and Schuh H (2021) On the potential of single-satellite space ties to achieve the Global Geodetic Observing System goals, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-12275, Link
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, Koenig R, Neumayer K H, Schuh H (2021) On DORIS and SLR simulation studies to single-satellite space-ties to achieve the Global Geodetic Observing System goals, IAG Scientific Assembly 2021, Session 1.3 Terrestrial and Space Geodetic Ties for Multi-technique Combinations, Link
  • Mammadaliyev N, Schreiner P, Glaser S, Koenig R, Neumayer K H, Schuh H (2021) Simulation of space-tie satellites providing co-location in
    space, FroGS2021, Link
  • Glaser S (2021) Simulation and combination of space geodetic techniques in view of the Global Geodetic Observing System, EGU Campfire, 27.10.2021, Link
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer K H, Schuh H, (2021) On multi-technique simulation studies to single-satellite space-ties to achieve the Global Geodetic Observing System goals, AGU2021, G53A-02, Link
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer KH, Schuh H (2021) On the potential of single-satellite space ties to achieve the Global Geodetic Observing System goals. EGU, Wien, Austria. April 19-30 2021. EGU21-1227. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-12275
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer KH, Schuh H (2021) On DORIS and SLR simulation studies to single-satellite space-ties to achieve the Global Geodetic Observing System goals.IAG2021, Beijing, China. June 28 – July 2, 2021
  • Glaser S, Schreiner P, Mammadaliyev N, König R, Schuh H (2022) Co-location in space simulations, GENESIS-1 Online Workshop, Co-location of Geodetic Techniques in Space, April 26, 2022, Link: https://genesis-1.sciencesconf.org/resource/page/id/2
  • Schreiner P, Mammadaliyev N, Glaser S, König R, Neumayer K H, Schuh H (2022) On how multi-technique co-location in space can contribute to the Global Geodetic Observing System goals (key paper), IAG International Symposium on Reference Frames for Applications in Geosciences (REFAG 2022) (Thessaloniki, Greece 2022)
  • Delva P, Altamimi Z, Blazquez A, Blossfeld M, Böhm J, Bonnefond P, Boy J-P, Bruinsma S, Bury G, Chatzinikos M, Couhert A, Courde C, Enderle W, Exertier P, Dach R, Dehant V, Dell’Agnello S, Elgered G, Glaser S, Haas R, Huang W, Hugentobler U, Jäggi A, Karatekin O, Lemoine F, Le Poncin-Lafitte Ch, Lunz S, Männel B, Mercier F, Metivier L, Meyssignac B, Müller J, Nothnagel A, Perosanz F, Rietbroek R, Rothacher M, Sert H, Sosnica K, Testani P, Ventura-Traveset J, Wautelet G, Zajdel R (2022) GENESIS: Co-location of Geodetic Techniques in Space, Earth Planets and Space, https://doi.org/10.1186/s40623-022-01752-w

  • Schreiner P, König R, Neumayer KH, Glaser S (2022) On integrated reference frame determination from multi-technique observations to Sentinel-3A, -3B, -6A and to the Galileo and GPS satellites. The X Hotine-Marussi Symposium, Milano, Italy. June 13-17 2022

Links

  • Mehr Informationen zum Globalen Geodätischen Beobachtungssystem der Internationalen Assoziation für Geodäsie IAG GGOS
  • Geplanter Beitrag zur PLATO-Arbeitsgruppe WG PLATO
  • Projektbeschreibung von GGOS-SIM in der GEPRIS-Datenbank (Geförderte Projekte Informationssystem) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) DFG GEPRIS GGOS-SIM