Observation strategies for current and future geodetic very long baseline interferometry
Doktorsavhandling, 2018
This thesis aims at contributing to the improvement of current geodetic VLBI products and supporting the transition from the legacy S/X systems to observations in the VGOS era. Broadband VGOS observations necessitate upgrades for the receiver chain and the data recording devices. The Onsala Space Observatory (OSO) operated its analogue and a new digital back-end in parallel for almost two years. We present the results from a comparison, in which the new system was found to have no biases w.r.t. the old setup. We also investigate ways to improve the current IVS Intensive sessions. This involves using approaches that have relevance for the upcoming VGOS observations. We present fully automated analysis of INT1 sessions between 2001 and 2015 to investigate different analysis strategies and the impact of mapping functions, the use of auxiliary data, and lack of recent a priori EOP on the UT1-UTC accuracy. Up-to-date a priori polar motion was recognized as a key factor for the accuracy of UT1 estimates. Results from implementation and testing of fully automated robust L1-norm based ambiguity estimation are presented. We find that the L1-norm outperforms least-squares for ambiguity estimation. Lastly, optimal locations for a third station in tag-along mode for INT sessions are determined. We conclude that UT1-UTC WRMS can be reduced to 61 % (INT1) and 67 % (INT2) of the WRMS without the tag-along station. The UT1-UTC was improved significantly even without optimised schedules.
VLBI
automated analysis
Intensives
Earth rotation
VGOS
GGOS
Författare
Niko Petteri Kareinen
Chalmers, Rymd-, geo- och miljövetenskap, Onsala rymdobservatorium
Experience from geodetic very long baseline interferometry observations at Onsala using a digital backend
Journal of Geodetic Science,;Vol. 5(2015)p. 26-34
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Automated analysis of Kokee–Wettzell Intensive VLBI sessions—algorithms, results, and recommendations
Earth, Planets and Space,;Vol. 67(2015)
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Automated ambiguity estimation for VLBI Intensive sessions using L1-norm
Journal of Geodynamics,;Vol. 102(2016)p. 39-46
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Identifying optimal tag-along station locations for improving VLBI Intensive sessions
Earth, Planets and Space,;Vol. 69(2017)p. 16-
Artikel i vetenskaplig tidskrift
En av de viktigaste uppgifterna för geodesin är att skapa och upprätthålla noggranna referensramar och koordinatsystem. Geodetisk VLBI är avgörande för att bestämma referensramar över hela jorden, och i rymden, och att knyta samman dessa. Genom att observera radiokällor samtidigt med flera teleskop spridda över hela jorden kan vi bestämma jordens rotationsparameter, d.v.s. rotationsaxens riktning och rotationshastigheten. VLBI-tekniken är unik med sin oöverträffade noggrannhet för att mäta och övervaka dessa parametrar. Dessa används bl.a. för att bestämma en gemensam världstid, vilket är avgörande för t.ex. satellitbaserad navigering såsom GNSS, vilket idag är en del av vardagen.
Geodetisk VLBI befinner sig just nu i övergången till nästa generations observationssystem, som kallas VGOS (VLBI Global Observing System). Nu byggs flera nya teleskop över hela världen, inklusive på Onsala rymdobservatorium, i form av ett par tvillingteleskop. Syftet med VGOS är att kontinuerligt övervaka jordens orientering och tillhandahålla noggranna referensramar med en ännu högre nogrannhet än det är möjligt idag. Detta lägger grunden för positionsbestämning på millimeternivå, vilket är viktigt bland annat för att övervaka viktiga globala geodynamiska fenomen och global miljöförändring, såsom den stigande havsnivån.
I denna avhandling studeras aspekter av befintliga och kommande geodetiska observationsnät för VLBI. En del av övergången till nästa generations VLBI är att uppgradera observationsutrustning. I en studie undersöker vi effekterna av att använda den nya utrustningen och hur det påverkar mätningen av de geodetiska parametrarna. Tre andra studier är inriktade på att förbättra VLBI-observationer över en kort tid, som är utformade för att ge dagliga skattningar av världstiden.
Ämneskategorier
Övrig annan teknik
Annan geovetenskap och miljövetenskap
Geofysik
Multidisciplinär geovetenskap
Infrastruktur
Onsala rymdobservatorium
ISBN
978-91-7597-741-6
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 4422
Utgivare
Chalmers
EA-salen, Hörsalsvägen 11, Chalmers
Opponent: Dr. Arthur Niell, MIT/Haystack, Westford, USA