TEC - Digitale Bibliothek der Hochschule Neubrandenburg

Kurzfassung
Im Rahmen der Rekonstruktion der dreidimensionalen Elektronendichteverteilung der
oberen Ionosphäre und Plasmasphäre aus GPS-Messungen der beiden Satellitenmissionen
CHAMP und GRACE, behandelt diese Arbeit zwei wesentliche Thematiken.
Im ersten Teil der Arbeit steht die Qualitätssicherung der GPS-Messungen im Sinne
der Cycle Slip Detektion und Korrektur im Vordergrund. Dazu werden zunächst
verschiedene Verfahren der Cycle Slip Detektion hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit für die
Anwendung auf satellitengestützte GPS-Messungen untersucht. Die Verfahren unter
Nutzung der Melbourne-Wübbena-Wide-Lane-Linearkombination, der TEC-Rate sowie
der Signalstärke werden im Rahmen einer vollautomatisierten Prozessierungsumgebung
zur Detektion von Cycle Slips implementiert und auf zuvor aufbereitete Daten des
CHAMP-Satelliten des Jahres 2001 angewendet. Die Einschätzung der Detektionsqualität
der implementierten Verfahren erfolgt durch die Detektion simulierter Cycle Slips.
Daraus resultierend wird im Sinne der Optimierung der momentan genutzten Verfahrensweise
ein Hybrid-Verfahren unter Verwendung der Melbourne-Wübbena-Wide-Lane-
Linearkombination nach Heise (2002) und der TEC-Rate nach Liu (2010) empfohlen.
Der zweite Teil der Arbeit behandelt die modellbasierte Bestimmung des differentiellen
Codebias eines LEO-Satelliten. Hierbei steht die Portierung des Prozessors CHBIAS
nach Heise (2002) von Fortran77 nach C++ im Vordergrund. Nachdem das Verfahren
sowie dessen Implementierung in Fortran77 analysiert werden, folgt der Entwurf und die
Implementierung in C++. Im Ergebnis ist das portierte Verfahren CHBIAS_RELOADED
unter Anwendung objektorientierter Paradigmen einfach erweiterbar und wartbar und
dabei (abwärts-)kompatibel zur übergeordneten Prozessierungsumgebung. Neben der
Nutzung des PIM-Modells erfolgt die Integration des am Neustrelitz entwickelten Modells
der Ionosphäre NEDM-v1. Zur Validierung der portierten Verfahrensweise werden
die täglichen differentiellen Codebiases des CHAMP-Satelliten für das gesamte Jahr 2004
– sowohl unter Nutzung von PIM als auch unter Nutzung von NEDM-v1 – prozessiert
und mit den Ergebnissen basierend auf der ursprünglichen Fortran77-Implementierung
verglichen.
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