Der neue Satz von Antennenphasenzentrumsvariationen des ... · (igs01.pcv) Modell 1/3 der...
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6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn
Der neue Satz von Antennenphasenzentrumsvariationen
des IGS: igs05.atx
Markus Rothacher (1), Ralf Schmid (2), Gerd Gendt (1),Peter Steigenberger (1), Maorong Ge (1), Andreas Gäde (3)
(1) GeoForschungsZentrum Potsdam(2) Institut für Astronomische und Physikalische Geodäsie, TU München
(3) Astronomisches Institut, Universität Bern
6. GPS-Antennen-Workshop21. September 2006, Universität Bonn
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Übersicht
• Satellitenantennentypen
• Der neue IGS-Antennensatz igs_05.atx
• Qualität/Konsistenz der Satellitenantennen-PCVs
• Defizite des neuen Satzes
• Einfluss auf globale GPS-Lösungen
• Schlussfolgerungen
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GPS-Satelliten-Antennentypen
Block I antenna (Czopek et al., 1993)
4 verschiedene Satelliten-Antennentypen:
• Block I• Block II, Block IIA• Block IIR-A• Block IIR-B, Block IIR-M
Photo: Rockwell International
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Block IIR-A/B
Photo: www.lockheedmartin.com Marquis & Reigh (2005)
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Neuer absoluter Antennensatz: igs05.atx
satelliten-spezifisch
block-spezifisch
z-Offsets (Sat.)
absolut(igs05.atx)
relativ(igs01.pcv)
Modell
1/3 der Ant./Radom-Paare im IGS
Empfänger + Satelliten
vernachlässigtNur Empfänger
RadomePCVs
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satelliten-spezifisch
block-spezifisch
z-Offsets (Sat.)
absolut(igs05.atx)
relativ(igs01.pcv)
Modell
1/3 der Ant./Radom-Paare im IGS
Empfänger + Satelliten
vernachlässigtNur Empfänger
RadomePCVs
Photo: National Geodetic Survey
Relative Modelle:systematische Fehler
durch Annahme PCV (AOAD/M_T) = 0
Neuer absoluter Antennensatz: igs05.atx
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satelliten-spezifisch
block-spezifisch
z-Offsets (Sat.)
absolut(igs05.atx)
relativ(igs01.pcv)
Modell
1/3 der Ant./Radom-Paare im IGS
Empfänger + Satelliten
vernachlässigtNur Empfänger
RadomePCVs
Photo: ife / Geo++ GmbH
Neuer absoluter Antennensatz: igs05.atx
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satelliten-spezifisch
block-spezifisch
z-Offsets (Sat.)
absolut(igs05.atx)
relativ(igs01.pcv)
Modell
1/3 der Ant./Radom-Paare im IGS
Empfänger + Satelliten
vernachlässigtNur Empfänger
RadomePCVs
Neuer absoluter Antennensatz: igs05.atx
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Neustes IGS-Modell: igs05_1365.atx
• 42 Roboter-Kalibrationen von Geo++ (az.+el.)- 32 ohne Radom- 10 mit Radom
• 112 konvertierte Feldkalibrationen von NGS (nur el.)- 74 ohne Radom- 38 mit Radom
154 Empfängerantennen:
59 Satellitenantennen:
• 44 GPS• 15 GLONASS (GLONASS-M R714 fehlt noch)
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Neustes IGS-Modell: igs05_1365.atx
• 42 Roboter-Kalibrationen von Geo++ (az.+el.)- 32 ohne Radom- 10 mit Radom
• 112 konvertierte Feldkalibrationen von NGS (nur el.)- 74 ohne Radom- 38 mit Radom
154 Empfängerantennen:
59 Satellitenantennen:
• 44 GPS• 15 GLONASS (GLONASS-M R714 fehlt noch)
Vorübergehende Lösung!
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Qualität der Satelliten-Antennen PCVs
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Konsistenz-Check durch CODE
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GLONASS PCVs von CODE
Nur nadir-abhängig!
Basierend auf GPS-PCVs für
die Empfänger-antennen
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Azimutale Satellitenantennen-PCVs
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Defizite: NGS-Kalibrationen mit Cut-Off 10o
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NGS-Kalibrationen – fehlende Azimutabhängigkeit
TRM14532.00 NONE
L2 PCV FIELD [mm] L2 PCV ROBOT [mm]
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L2 PCV-Differenz
[mm]
NGS-Kalibrationen – fehlende Azimutabhängigkeit
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Radom-Einfluss: Radom SCIS
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Verbesserung durch Radom-Kalibrationen
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Verbesserung durch Radom-Kalibrationen
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Verbesserung durch Radom-Kalibrationen
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Abhängigkeit von der ElevationsmaskeHöhenänderung durch Erhöhung der Elevationsmaske
3°→ 10° 10°→ 15°
ΔH = 2.7 mm— ΔH = 2.8 mm—
ΔH = 0.1 mm— ΔH = -1.9 mm—
relative PCVs
absolute PCVs
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Vergleiche: wöchentliche SINEX-Kombination
Bessere Konsistenz der individuellen AC-Lösungen untereinander
Streuung der Höhen im Vergleich zur wöchentlichen Kombination [mm]:
AC-Lösungen mitrelativen PCVs
AC-Lösungen mitabsoluten PCVs
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Stabilität der Skalierung: Vergleich mit ITRF2000
• Änderungen in der Satellitenkonstellation verändern die Skalierung des globalen Netzes, wenn die z-Offsets falsch sind
• Signifikant kleinere Rate in der Skalierung bei absoluten PCVs
0.15 ppb/y
0.34 ppb/y
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Troposphärenfehler zwischen GPS und VLBI
MittlereDifferenz:
5.7 mm
-1.0 mm
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Wasserdampf über O'Higgins (Antarktis)
Bessere Übereinstimmung mit Wettermodell bei absoluten PCVs
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Schlussfolgerungen• Völlig konsistente Antennenphasenzentrumsmodelle für alle
GPS- und GLONASS-Satelliten sind verfügbar (nur Nadir-abhängigkeit)
• Konsistenz: Satelliten-PCVs verschiedener Analyse-Zentren stimmen im 1-2 mm-Bereich überein
• Konvertierte Feldkalibrationen sollten eigentlich durch azimutabhängigen PCVs, die bis 0° Elevation gelten, ersetzt werden
• Kalibrierungen für viele Antennen/Radom-Paare fehlen• Radom-Kalibrierungen können Höhenfehler von Zentimetern
vermeiden• Absolute PCVs verbessern die globalen Lösungen
(Wiederholbarkeit, Elevationsabhängigkeit, Vergleich mit VLBI, Troposphärenschätzungen)
• Der Übergang von relativen (igs_01.pcv) auf absolute(igs05_wwww.atx) PCVs ist gleichzeitig mit dem Übergang auf das ITRF2005 geplant (in 1-2 Monaten)
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Thanks foryour attention!
Photo: Enrique Cabral, UNAM