Titel: |
Operationelle Prozessierung satellitengestützer GNSS-Messungen zur Ableitung des Gesamtelektronengehalts
(TEC) |
|
Beteiligte Personen: |
Martin Kriegel[VerfasserIn] |
Andreas Wehrenpfennig
, Prof. Dr.[AkademischeR BetreuerIn] |
Tatjana Gerzen
, Dr.[AkademischeR BetreuerIn] |
|
Beteiligte Körperschaften: |
Hochschule Neubrandenburg[Grad-verleihende Institution] |
|
10115485-9 |
Hochschule Neubrandenburg, Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik[Grad-verleihende Institution] |
|
117513421X |
|
|
Zusammenfassung: |
Im Rahmen der Rekonstruktion der dreidimensionalen Elektronendichteverteilung der
oberen Ionosphäre und Plasmasphäre aus GPS-Messungen der beiden Satellitenmissionen
CHAMP und GRACE, behandelt diese Arbeit zwei wesentliche Thematiken.
Im ersten Teil der Arbeit steht die Qualitätssicherung der GPS-Messungen im Sinne
der Cycle Slip Detektion und Korrektur im Vordergrund. Dazu werden zunächst verschiedene
Verfahren der Cycle Slip Detektion hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit für die
Anwendung auf satellitengestützte GPS-Messungen untersucht. Die Verfahren unter Nutzung
der Melbourne-Wübbena-Wide-Lane-Linearkombination, der TEC-Rate sowie der Signalstärke
werden im Rahmen einer vollautomatisierten Prozessierungsumgebung
zur Detektion von Cycle Slips implementiert und auf zuvor aufbereitete Daten des CHAMP-Satelliten
des Jahres 2001 angewendet. Die Einschätzung der Detektionsqualität der implementierten
Verfahren erfolgt durch die Detektion simulierter Cycle Slips. Daraus resultierend
wird im Sinne der Optimierung der momentan genutzten Verfahrensweise ein Hybrid-Verfahren
unter Verwendung der Melbourne-Wübbena-Wide-Lane-Linearkombination nach Heise (2002)
und der TEC-Rate nach Liu (2010) empfohlen.
Der zweite Teil der Arbeit behandelt die modellbasierte Bestimmung des differentiellen
Codebias eines LEO-Satelliten. Hierbei steht die Portierung des Prozessors CHBIAS
nach Heise (2002) von Fortran77 nach C++ im Vordergrund. Nachdem das Verfahren sowie
dessen Implementierung in Fortran77 analysiert werden, folgt der Entwurf und die Implementierung
in C++. Im Ergebnis ist das portierte Verfahren CHBIAS_RELOADED unter Anwendung objektorientierter
Paradigmen einfach erweiterbar und wartbar und dabei (abwärts-)kompatibel zur übergeordneten
Prozessierungsumgebung. Neben der Nutzung des PIM-Modells erfolgt die Integration
des am Neustrelitz entwickelten Modells der Ionosphäre NEDM-v1. Zur Validierung der
portierten Verfahrensweise werden die täglichen differentiellen Codebiases des CHAMP-Satelliten
für das gesamte Jahr 2004 - sowohl unter Nutzung von PIM als auch unter Nutzung von
NEDM-v1 - prozessiert und mit den Ergebnissen basierend auf der ursprünglichen Fortran77-Implementierung
verglichen.
[Deutsch] |
As part of the reconstruction of three-dimensional electron density distributions
of the upper ionosphere and plasmasphere from GPS measurements of the satellite missions
CHAMP and GRACE, this work treats two main topics.
The first part decribes the quality assurance of GPS measurements in terms of cycle
slip detection and correction. In this context different methods for cycle slip detection
are examined for their use with satellite-based GPS measurements. These methods using
the
Melborne-Wübbena wide lane linear combination, the TEC rate and the signal strength
are implemented in a fully automated processing system for detecting cycle slips,
and applied to previously prepared data of the CHAMP satellite mission from 2001.
The assessment of the quality of these detection methods is implemented by the detection
of simulated cycle slips. As a result, in terms of optimization of the current used
cycle slip detection, a hybrid method using Melborne-Wübbena wide lane linear combination
and TEC rate according to Heise (2002) and Liu (2010) is recommended.
The second part of this thesis deals with the model-based determination of the differential
code bias from a GPS receiver on a LEO satellite, with focus on porting the processor
CHBIAS according to Heise (2002) from Fortan77 to C++. After analyzing the method
and its implementation the description of the design and implementation in C++ follows.
The resulting ported processor CHBIAS_RELOADED is easily extensible and maintainable
using object-oriented paradigms while being (downward) compatible with
the whole processing environment. In addition to the ability of using PIM there is
the possibilty to use the NEDM-v1 ionosphere model developed by the DLR at Neustrelitz,
Germany. To validate the porting procedure, the daily differential code biases of
the CHAMP satellite for the whole of 2004 - both with the use of PIM, as well as taking
advantage of NEDM-v1 - are processed and compared with the results based on the original
Fortran 77 implementation.
[Englisch] |
|
Dokumenttyp: |
|
Einrichtung: |
Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik |
|
Sprache: |
|
Sachgruppe der DNB: |
|
|
Veröffentlichung / Entstehung: |
Neubrandenburg: Hochschule Neubrandenburg
|
2013
|
|
|
Identifikatoren: |
|
|
Zugang: |
frei zugänglich (Open Access)
|
|
Lizenz/Rechtehinweis: |
alle Rechte vorbehalten Das Werk darf ausschließlich nach den vom deutschen Urheberrechtsgesetz festgelegten Bedingungen genutzt werden. |
|
|
DigiBibNB-ID: |
dbhsnb_thesis_0000000930 |
erstellt / geändert am: |
11.01.2013 / 05.05.2022
|
Metadaten-Lizenz: |
Die Metadaten zu diesem Dokument sind gemeinfrei (CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication). |