Abgeschlossene Forschungsprojekte – Institut für Erdmessung

Multi-sensor Climatology onboard GRACE

The thermosphere lies between the exosphere and the mesosphere. The temperature in this layer can reach up to 4,500 degrees Fahrenheit. The thickness of this layer is about 513 km [NASA, 2018]. The thermosphere is the top level of the Earth atmosphere, located from 100 to 1000 km altitude. At 100 km already, the air density is twelve orders of magnitude lower than at the Earth’s surface. However, the remaining air is enough to exert a significant force on satellites orbiting the Earth at low heights. This perturbation is mainly due to high orbital velocity of 7.5 km/s, and the proportional relation between the air drag and the square of the speed. Since the space-borne accelerometer could measure the total non-conservative accelerations acting on the satellites directly, the air drag component could be isolated with the help of solar and earth albedo radiation pressure models, then the atmospheric density can be estimated, which provides necessary data for making evaluation and improvement of the existing atmospheric models.

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jakob Flury, Dr.-Ing. Akbar Shabanloui

Jahr: 2018

Laufzeit: WiSe 2018/2019

Disentangling gravitational signals and errors in global gravity field parameter estimation from satellite observations (SFB 1128, C01)

Entfernungsraten-Residuen aus der Schätzung der globalen Schwerefeldparameter aus der GRACE-Satelliten-zu-Satelliten-Messung (SST) zeigen eine Reihe von systematischen Effekten, die die Genauigkeit der geschätzten Parameter einschränken. Das Projekt untersuchte die Eigenschaften von Zeitreihen von Range-Rate Residuen. Es wurde untersucht, wie sich ein Abfall des K-Band-Messung Signal-Rausch-Verhältnisses bei bestimmten Dopplerfrequenzen zwischen den Satelliten auf die Residuen auswirkt sowie Anomalien bei Penumbra-Durchgängen. Im Rahmen des Projekts an der TU Graz wurden in der Gruppe von Prof. Mayer-Gürr Möglichkeiten untersucht, Wavelet-Parameter in der SST-Schwerefeldparameterschätzung zu verwenden.

Leitung: Prof. Jakob Flury

Team: M.Sc. Saniya Behzadpour

Jahr: 2014

Förderung: DFG

Laufzeit: 2014-2018

Highly physical penumbra solar radiation pressure modeling with atmospheric effects

During penumbra transitions of an Earth orbiter, the solar radiation hitting the satellite is strongly influenced by refraction and absorption of light rays grazing the Earth’s atmosphere. The project implemented solar radiation pressure modeling including these effects. Model results were tested by comparing with measurements of the accelerometers of the GRACE low Earth orbiters.

Leitung: Prof. Jakob Flury, Tamara Bandikova

Team: Robbie Robertson (Virginia Tech, Blacksburg, VA)

Jahr: 2010

Förderung: RISE/QUEST

Laufzeit: 2010

In-Orbit System Analysis of the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) Mission

Die genaue Bestimmung und Kontrolle der Satellitenlage spielt eine Schlüsselrolle für die Satellitengeodäsie im Allgemeinen und für die Satelliten-zu-Satelliten-Verfolgung im Besonderen. Das Projekt lieferte die erste detaillierte Charakterisierung von GRACE-Lage-Fehlern und -Variationen. Die Untersuchungen betrafen die Variationen des Sichtwinkels zwischen den Sternkameras, die gewichtete Kamerakopfkombination sowie die Fehlerausbreitung zu Inter-Satelliten-Entfernungs- und Beschleunigungsmessungen. Die Ergebnisse führten zu signifikanten Verbesserungen in der operativen GRACE-Datenverarbeitung.

Leitung: Prof. Jakob Flury

Team: Tamara Bandikova

Jahr: 2009

Förderung: Exzellenzcluster QUEST

Laufzeit: 2009-2015