Bestimmung von himmelsfesten Referenzrahmen mit VLBI

Abstract

Um mit der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) die aus den Beobachtungen abgeleiteten Zielparameter mit möglichst hohen Genauigkeiten bestimmen zu können, ist aufgrund des Messprinzips ein hochgenauer und stabiler himmelsfester Referenzrahmen (CRF) eine wesentliche Grundvoraussetzung. Da es mit der VLBI selbst möglich ist einen CRF direkt zu berechnen, schafft sich das geodätische Weltraumverfahren diese Grundlage für hochgenaue Auswertungen nach geodätischen, geodynamischen, meteorologischen, klimatologischen und astronomischen Parametern mit eigenen Mitteln.<br />Im Zuge der Berechnung des CRF gibt es jedoch zahlreiche Aspekte, die dessen Genauigkeit verringern können. Zunächst wird die Art und Größe des Effekts den die Datumsdefinition des TRF auf den CRF hat, untersucht, da der terrestrische Referenzrahmen (TRF) und der CRF in einer gemeinsamen globalen Auswertung bestimmt werden und ihre Lösungen dadurch miteinander verknüpft sind. Anschließend wird die Auswertestrategie dahingehend betrachtet, wie sich die troposphärischen Gradienten auf die Genauigkeit des CRF auswirken.<br />Mit den Ergebnissen der Berechnungen kann gezeigt werden, dass eine optimale Datumsdefinition des TRF für diesen selbst eine Schlüsselrolle zu einer hohen Genauigkeit darstellt, für den CRF jedoch nur eine untergeordnete Rolle spielt. Mit verschiedenen Auswertungen wird somit gezeigt, dass der Zusammenhang zwischen TRF und CRF über die Datumsdefinition des TRF relativ gering ist.<br />In Hinblick auf die Troposphären-Gradienten und deren Einfluss auf das Ergebnis des CRF lässt sich feststellen, dass diese eine bedeutende Rolle für die Genauigkeit des TRF und vor allem für die des CRF spielen.<br />Somit stellt die optimale Einbindung der Troposphären-Gradienten einen wichtigen Faktor in der Bestimmung von hochgenauen himmelsfesten Referenzrahmen dar.<br />

In order to be able to derive geodetic, geodynamic, meteorological, climatologic and astronomical estimates from Very Long Baseline Interferometry (VLBI) with high precision, it is necessary to use a highly accurate and stable Celestial Reference Frame (CRF), which can be determined from VLBI itself.<br />There are many factors during the determination of the CRF which can influence its accuracy. First, it will be investigated whether and in which way the datum definition of the Terrestrial Reference Frame (TRF) influences the CRF, because both frames are estimated in a common global solution and are therefore connected to each other. Following this, the estimation strategy with respect to the tropospheric gradients will be examined in order to describe the effects of the gradients on the precision of the CRF.<br />With the results of the investigations it can be shown that it is crucial for the TRF itself to use an optimal TRF-datum in order to get an accurate realization of the terrestrial reference system. But concerning the results for the CRF the investigation reveals that the datum definition of the TRF has only a very slight impact on the accuracy of the CRF. So it can be concluded that the connection between TRF and CRF trough the TRF-datum is very low.<br />With the results of the research on the tropospheric gradients it can be concluded that a best possible consideration of the gradients marks a crucial factor in the determination of highly accurate celestial reference frames.