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Korrelationsstudien bei GPS-Phasenmessungen am Beispiel des Referenznetzes Antarktis.

Korrelationsstudien bei GPS-Phasenmessungen am Beispiel des Referenznetzes Antarktis.
Typ:Diplomarbeit
Datum:1999
Betreuer:

Aufgabensteller:
Prof. Dr.-Ing. B. Heck
Betreuer:
Dipl.-Ing. M. Mayer
Dipl.-Ing. J. Howind

Bearbeiter:Böhringer, M.
Zusatzfeld:

IBNr: 833

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In der aktuellen GPS-Auswertepraxis wird die Kovarianzmatrix der GPS-Phasenmessungen als Diagonalmatrix in die Ausgleichung eingeführt. Die damit verbundene Unkorreliertheit der GPS-Phasenmessungen entspricht jedoch nicht den tatsächlichen Gegebenheiten, sondern wird aus verschiedenen Gründen zur Vereinfachung des Auswertevorganges genutzt. Durch die Entstehung der GPS-Signale und deren Weg durch die Atmosphäre bis hin zum GPS-Empfänger treten unterschiedliche Arten von Korrelationen auf.

Im Rahmen der Diplomarbeit wurden Korrelationen zwischen zeitlich benachbarten Beobachtungen untersucht. Dazu wurden Sequenzen von Doppeldifferenzresiduen bzgl. verschiedener Basislinien, Tage und Satellitenpaare aus dem BMBF-Verbundprojekt Referenznetz Antarktis gebildet. Diese Sequenzen repräsentieren jeweils einen stochastischen Prozeß, dessen Charakteristik anhand der Autokorrelationsfunktion analysiert wurde. Weiterhin wurde versucht, Zusammenhänge zwischen den abgeleiteten Autokorrelationsfunktionen und Einflußgrößen wie z. B. Basislinienlänge, Tageszeit und Elevation aufzudecken, um das stochastische Modell zu verbessern.

Im Verlauf der Arbeit wurden vier grundlegende Anpassungsfunktionen an die Autokorrelationsfunktionen berechnet. Es konnte jedoch kein Zusammenhang zwischen Einflußgrößen und Kurvenparametern erkannt werden, weshalb durch Überlagerung aller Kurven bzgl. einer Basislinie eine nichtparametrische Lösung gebildet wurde. Es zeichnete sich eine Entfernungsabhängigkeit ab, bei der die Ausprägung der Korrelationen mit der Basislinienlänge zunimmt. Die Zeit positiver Korrelation beträgt ca. 30 Minuten. Negative Korrelationen sind nicht signifikant. Darüber hinaus stellte sich heraus, daß eine Sequenz die Summe der Realisierungen zweier überlagerter stochastischer Prozesse darstellt - der unkorrelierte stochastische Impuls und das korrelierte stochastische Signal.