Der neue Satz von Antennenphasenzentrumsvariationen des ... · (igs01.pcv) Modell 1/3 der...

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Übersicht

• Satellitenantennentypen

• Der neue IGS-Antennensatz igs_05.atx

• Qualität/Konsistenz der Satellitenantennen-PCVs

• Defizite des neuen Satzes

• Einfluss auf globale GPS-Lösungen

• Schlussfolgerungen

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Block IIR-A/B

Photo: www.lockheedmartin.com Marquis & Reigh (2005)

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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)

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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!

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Qualität der Satelliten-Antennen PCVs

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Konsistenz-Check durch CODE

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

GLONASS PCVs von CODE

Nur nadir-abhängig!

Basierend auf GPS-PCVs für

die Empfänger-antennen

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Azimutale Satellitenantennen-PCVs

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Defizite: NGS-Kalibrationen mit Cut-Off 10o

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

NGS-Kalibrationen – fehlende Azimutabhängigkeit

TRM14532.00 NONE

L2 PCV FIELD [mm] L2 PCV ROBOT [mm]

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

L2 PCV-Differenz

[mm]

NGS-Kalibrationen – fehlende Azimutabhängigkeit

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Radom-Einfluss: Radom SCIS

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Verbesserung durch Radom-Kalibrationen

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Verbesserung durch Radom-Kalibrationen

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Verbesserung durch Radom-Kalibrationen

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Troposphärenfehler zwischen GPS und VLBI

MittlereDifferenz:

5.7 mm

-1.0 mm

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Wasserdampf über O'Higgins (Antarktis)

Bessere Übereinstimmung mit Wettermodell bei absoluten PCVs

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

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)

6. GPS-Antennen-Workshop, 21. September 2006, Bonn

Thanks foryour attention!

Photo: Enrique Cabral, UNAM