Galileo – Herausforderungen und Möglichkeiten für die Geodäsie

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

2. Aufbau von Galileo – Zeitplan

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 • Datenüberwachung und -archivierung • Bahn- und Uhrbestimmung • Bahnprädiktion • Stationsbetrieb • Echtzeit-Uhren

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

8. Empfängerwechsel Firmware Update Code Biases Wettzell Javad Code Bias [ns] GeNeRx Code Bias [ns] 2009 2010

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

10. GIOVE-B Wasserstoff-Maser GIOVE-AGIOVE-B

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

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

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

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

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

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

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

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

19. Galileo: Herausforderungen und Möglichkeiten • Herausforderungen • Ausrüstungswechsel (Referenzrahmen!) • RINEX 3.00 • Code Biases • Antennenkalibrierung (Satelliten und Empfänger) • Möglichkeiten • größere Satellitenanzahl und dadurch höhere Genauigkeit • neue Signale und Frequenzen • Linearkombinationen und Ambiguity-Lösung • Uhrenmodellierung

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