Pierwsza skuteczna integracja technik laserowych i mikrofalowych na pokładach satelitów Galileo i GLONASS

Naukowcom z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr) i Politechniki w Monachium (TUM) po raz pierwszy udało się skutecznie połączyć dwie niezależne techniki satelitarne: mikrofalową – GNSS oraz laserową – SLR.

Pierwsza skuteczna integracja technik laserowych i mikrofalowych na pokładach satelitów Galileo i GLONASS (fot. IGIG UPWr)

Integracja technik odbywa się na pokładzie satelitów Galileo oraz GLONASS, a jej wynikiem jest pionierska metodologia realizacji ziemskich układów odniesienia w przestrzeni kosmicznej, niezależnie od pomiarów wykonywanych na Ziemi.

W opracowaniu wykorzystano obserwacje mikrofalowe z satelitów systemów GPS, GLONASS i Galileo oraz obserwacje laserowe do satelitów Galileo oraz GLONASS. W badaniu przeprowadzono testy optymalnego warunkowania sieci stacji tworzonych przez stacje obu technik celem wyznaczania spójnego układu odniesienia realizowanego przez dwie sieci reprezentujące niezależne techniki.

Najlepszym wariantem jest spójne nałożenie warunków minimalnych: zerowej rotacji oraz translacji na obie sieci stacji. Ponadto zbadano możliwość przenoszenia orientacji układu tworzącego przez sieć techniki GNSS na sieć realizowaną przez stacje SLR za pośrednictwem satelitów oraz dokładność połączenia na pokładzie satelitów GNSS, którego jakość waha się w przedziale 40-50 mm dla pojedynczego pomiaru oraz kilku milimetrów, gdy zgromadzi się pomiary z wielu tygodni obserwacji. Na podstawie wektorów łączących obie techniki na pokładzie satelitów GNSS odtworzone zostały lokalne wektory pomiędzy wybranymi stacjami SLR i GNSS zapewniając długookresową stabilność połączenia i zgodność z pomiarami lokalnymi na poziomie 3 mm.

Rozwiązanie globalnych układów odniesienia na pokładzie satelitów GNSS stanowi alternatywę dla klasycznego rozwiązania, dzięki któremu możliwe jest częściowe uniezależnienie od pomiarów naziemnych. Pionierska metodologia opracowana przez naukowców z UPWr i TUM może z powodzeniem zostać wykorzystana w przyszłych realizacjach międzynarodowych ziemskich układów odniesienia (ang. International Terrestrial Reference Frames, ITRF) i służyć precyzyjnym obserwacjom Ziemi. Co więcej, integracja obserwacji laserowych i mikrofalowych pozwala na dokładniejsze wyznaczenie zmienności długości doby, jak również pozwala na połączenie stacji sieci znajdujących się na różnych kontynentach przy pomocy wektorów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej na pokładzie satelitów GNSS. Więcej szczegółów znajduje się w artykule opublikowanym w czasopiśmie Journal of Geophysical Research: Solid Earth zespołu w składzie: G. Bury, K. Sośnica, R. Zajdel, D. Strugarek oraz U. Hugentobler.

Źródło: IGIG UPWr