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Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept einer möglichen zukünftigen Erdschwerefeldmission
untersucht, das auf der μm-genauen Distanzmessung zwischen Global Navigation Satellite System
(GNSS)-Satelliten (Global Positioning System (GPS) und Galileo) und „Low Earth Orbitern“ (LEOs)
beruht. Hierbei werden zunächst numerische Simulationen durchgeführt und analysiert, bei welchen
stets ein LEO geflogen wird und jeweils in der Anzahl der GNSS-Satelliten und deren Bahnen variiert
wird. Im Zuge dessen werden jeweils Satellitenkonstellationen betrachtet, die entweder nur GPSoder
nur Galileo-Satelliten enthalten. Außerdem werden Unterschiede in der
Beobachtungsgeometrie untersucht, die das Sichtspektrum des LEOs in Bezug auf die GNSS-
Satelliten betreffen. Die Ergebnisse der Simulationen zeigen, dass bei jeweils gleicher Anzahl der
GNSS-Satelliten, gleichem Sichtspektrum des LEOs und identischer Wahl der aufsteigenden
Bahnknoten sowie der mittleren Anomalie sich zum Teil markante Unterschiede zwischen
Konzepten mit GPS-Satelliten und denen mit Galileo-Satelliten erkennen lassen.
Darüber hinaus werden im Zuge numerischer Simulationen ausgewählte Varianten des GNSS-LEO-
Missionskonzepts, die zunächst nur für Beobachtungen des statischen Erdschwerefelds untersucht
und für weitere Untersuchungen als geeignet befunden wurden, auf das zeitvariable Schwerefeld
angewendet und deren Leistungsfähigkeit untersucht. Das verwendete zeitvariable Schwerefeld
enthält Einflüsse der Atmosphäre, der Ozeane, der Hydrologie, der Eismassen und der festen Erde.
Hierbei werden Untersuchungen in Bezug auf die Anzahl der geflogenen LEOs sowie Variationen
im Hinblick auf die Länge der Beobachtungszeit vorgenommen, um die zeitliche Auflösung der sich
ergebenden Beobachtungskonfiguration signifikant zu erhöhen. Die Ergebnisse dieser Simulationen
zeigen, dass bei jeweils gleicher Anzahl der LEOs, aber unterschiedlichen aufsteigenden Knoten
zum Startzeitpunkt der Simulationen unterschiedliche Ergebnisse auftreten.
Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass das GNSS-LEO-Missionskonzept eine
erfolgversprechende Alternative für eine zukünftige Satelliten-Schwerefeldmission darstellt.
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