Galileo Herausforderungen und Möglichkeiten für die Geodäsie. Peter Steigenberger, Urs Hugentobler Technische Universität München

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1 Galileo Herausforderungen und Möglichkeiten für die Geodäsie Peter Steigenberger, Urs Hugentobler Technische Universität München

2 Aufbau von Galileo Zeitplan 2002 Beschluss zum Aufbau von Galileo Dez Start GIOVE-A Jan Ausstrahlung des ersten Galileo Signals Apr Start GIOVE-B Mai 2011 Start der ersten zwei IOV-Satelliten Sep Start der nächsten beiden IOV-Satelliten ab 2012 Start von zunächst 14 Satelliten 20?? Full Operational Capability

3 GIOVE-A und -B Galileo In-Orbit Validation Element GIOVE-A Sicherung der Frequenzzuteilung Erprobung neuer Signale Zwei Frequenzen: E1+E5, E1+E6 GIOVE-B erster Wasserstoff-Maser im Weltall Weitere neue Signale Zwei Frequenzen: E1+E5, E1+E6

4 COoperative Network for GIOVE Observations Globales Echtzeit-Netz für GPS-, GIOVE- (und GLONASS-) Signale 11 Stationen Datenübertragung in Echtzeit Zusammenarbeit mit BKG, HartRAO, UNSW, UNB, Stationsbetrieb Ntrip-Caster Stationsbetrieb Echtzeit-Uhren Datenüberwachung und -archivierung Bahn- und Uhrbestimmung Bahnprädiktion

5 CONGO-Stationsnetz

6 CONGO-Station Wettzell Betrieb von 3 verschiedenen Empfängern an einer Antenne Wasserstoff-Maser Ideal für Vergleiche und Tests Leica AR25.R3 Septentrio GeNeRx Javad Triumph Leica GRX1200

7 Code-Verzögerung Code Biases Interfrequency Bias: IFB Intersystem Bias: ISB Ionosphärenfreie Linearkombination: LC GPS/Galileo ISB GPS IFB Galileo IFB L1 LC L2 E1 LC E5 Code-Verzögerung: GPS-Signale Galileo-Signale

8 Code Bias [ns] Code Bias [ns] Code Biases Wettzell Javad Empfängerwechsel Firmware Update GeNeRx

9 Code Bias [ns] Satellitenspezifische Biases Wettzell Leica Javad GeNeRx GIOVE-A GIOVE-B GIOVE-A und -B

10 GIOVE-B Wasserstoff-Maser GIOVE-A GIOVE-B

11 Uhrkorrektur [ns] GIOVE-B Uhrenschätzung Quadratischer Term und Sprünge entfernt 14h 0.5 ns Zeit [h]

12 Uhrkorrektur [ns] GIOVE-B Uhrenschätzung Quadratischer Term, Sprünge und Bahnperiode entfernt Zeit [h]

13 Uhrkorrektur [ns] GIOVE-B Uhr: Relativistischer J2-Term Quadratischer Term, Sprünge und Bahnperiode entfernt Kouba, 2004 Zeit [h]

14 GIOVE-B Uhrenmodellierung Geschätzte Uhrenparameter: Offset and Drift eines linearen Uhrenmodells pro Tag Epochenweise Uhrkorrekturen, constrained Relativistischer J2-Term modelliert

15 Uhrkorrektur [ns] GIOVE-B Uhrenmodellierung Uhrkorrekturen GIOVE-B für unterschiedliche Uhrenconstraints 3 ps 30 ps 300 ps Zeit [h]

16 Residuen [m] GIOVE-B Uhrenmodellierung: Residuen Phasenresiduen für unterschiedliche Uhrenconstraints 3 ps 30 ps 300 ps Zeit [h]

17 Radiale Orbitdifferenz [m] GIOVE-B Uhrenmodellierung: Orbitdifferenzen Differenzen mit und ohne Uhrenmodellierung 3 ps 30 ps 300 ps Zeit [h]

18 Radiale Verbesserungsrate GIOVE-B Uhrenmodellierung: Bahnqualität Verbesserungsrate Orbitfits mit und ohne Uhrenmodellierung Verbesserung Tag des Jahres 2009

19 Galileo: Herausforderungen und Möglichkeiten Herausforderungen - Ausrüstungswechsel (Referenzrahmen!) - RINEX Code Biases - Antennenkalibrierung (Satelliten und Empfänger) Möglichkeiten - größere Satellitenanzahl und dadurch höhere Genauigkeit - neue Signale und Frequenzen - Linearkombinationen und Ambiguity-Lösung - Uhrenmodellierung

20

21 Satellitennavigationssysteme - Aktueller Stand GPS Vereinigte Staaten 32 Satelliten GLONASS Russland 19 Satelliten GALILEO Europäische Union 2 Testsatelliten QZSS (Japan): Start des ersten Satelliten für 2010 geplant COMPASS (China): 1 Testsatellit, 3 geostationäre Satelliten