GNSS-basierte Orbit- und Schwerefeldbestimmung
Zeitvariable Schwerefeldbestimmung mit kommerziellen Nanosatelliten
Durch die Analyse der Bahnstörungen von Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn, sogenannten Low Earth Orbiters (LEOs), lassen sich Informationen über den langwelligen Anteil des zeitvariablen Schwerefeldes der Erde gewinnen. Zu diesem Zweck wird die Flugbahn des Satelliten mithilfe eines an Bord befindlichen GNSS-Empfängers (Global Navigation Satellite System) verfolgt.
Dieses Verfahren, das auch als High-Low Satellite-to-Satellite Tracking (HL-SST) bezeichnet wird, wurde bisher vor allem für wissenschaftliche Satellitenmissionen angewendet. In Kooperation mit dem Astronomisches Institut der Universität Bern (AIUB) konzentriert sich unsere Forschung aktuell vor allem darauf, das große Potenzial kommerzieller Megakonstellationen (wie die Spire-CubeSat-Konstellation) für die Schwerefeldbestimmung nutzbar zu machen.
Zentrale Publikationen
Grombein, T.; Arnold, D.; Lasser, M.; Jäggi, A. (2025). Gravity field recovery based on GNSS data of nano-satellites: a case study for the Spire CubeSat constellation. Journal of Geodesy, 99 (10), Article no: 78. doi:10.1007/s00190-025-01998-8
Arnold, D.; Grombein, T.; Schreiter, L.; Sterken, V.; Jäggi, A. (2023). Reprocessed precise science orbits and gravity field recovery for the entire GOCE mission. Journal of Geodesy, 97 (7), Art.-Nr.: 67. doi:10.1007/s00190-023-01752-y
Grombein, T.; Lasser, M.; Arnold, D.; Meyer, U.; Jäggi, A. (2022). Determination and Combination of Monthly Gravity Field Time Series from Kinematic Orbits of GRACE, GRACE-FO and Swarm. Geodesy for a Sustainable Earth – Proceedings of the 2021 Scientific Assembly of the International Association of Geodesy, Beijing, China, June 28 – July 2, 2021. Ed.: J. Freymueller, 191–201, Springer International Publishing. doi:10.1007/1345_2022_163
Grombein, T.; Miller, A.; Lasser, M.; Arnold, D.; Jäggi, A. (2025). How orbit data of nano-satellites can contribute to study the Earth’s gravity field. COSPAR Scientific Symposium (2025), Nikosia, Zypern, 3.–7. November 2025. doi:10.5445/IR/1000187824
Grombein, T.; Lasser, M.; Miller, A.; Arnold, D.; Jäggi, A. (2025). Joint orbit and gravity field determination from GPS carrier phase observations of Spire CubeSats. IAG Scientific Assembly (2025), Rimini, Italien, 1.–5. September 2025. doi:10.5445/IR/1000185057
Gschwind, C.; Seitz, K.; Grombein, T.; Kutterer, H. (2025). Zum Einsatz kinematischer Orbits für die zeitvariable Schwerefeldbestimmung = On the use of kinematic orbits for time-variable gravity field determination. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000181234
Grombein, T.; Arnold, D.; Lasser, M.; Jäggi, A. (2024, September 27). Gravity field recovery with nano-satellites of the Spire constellation. Frontiers of Geodetic Science (FroGS 2024), Stuttgart, Deutschland, 26.–27. September 2024. doi:10.5445/IR/1000174614
Gschwind, C.; Grombein, T.; Seitz, K.; Kutterer, H. (2024). On the use of kinematic orbits for time-variable gravity field determination. Frontiers of Geodetic Science (FroGS 2024), Stuttgart, Deutschland, 26.–27. September 2024.
Jäggi, A.; Arnold, D.; Mao, X.; Kobel, C.; Miller, A.; Kalarus, M.; Peter, H.; Grombein, T.; Schreiter, L. (2024). Precise Orbit Determination of the Spire Satellite Constellation for geodetic, geophysical, and ionospheric applications. AGU Fall Meeting (2024), Washington, DC, USA, 9.–13. Dezember 2024.
Jäggi, A.; Arnold, D.; Mao, X.; Kobel, C.; Miller, A.; Kalarus, M.; Peter, H.; Grombein, T.; Schreiter, L. (2024). Precise Orbit Determination of the Spire Satellite Constellation for Geodetic, Geophysical, and Ionospheric Applications. 45th COSPAR Scientific Assembly (2024), Busan, Südkorea, 13.–21. Juli 2024.
Grombein, T.; Arnold, D.; Kobel, C.; Lasser, M.; Jäggi, A. (2023). Gravity field recovery based on GPS data of CubeSats from the Spire constellation. 28th General Assembly of IUGG (2023), Berlin, Deutschland, 11.–20. Juli 2023. doi:10.57757/IUGG23-3392
Grombein, T.; Lasser, M.; Arnold, D.; Meyer, U.; Jäggi, A. (2022). Assessment of gravity field models derived from Sentinel GPS data. European Geosciences Union General Assembly (EGU 2022), Wien, Österreich, 23.–27. Mai 2022. doi:10.48350/170573
Grombein, T.; Lasser, M.; Arnold, D.; Meyer, U.; Jäggi, A. (2022). Combined gravity field time series derived from Swarm and Sentinel GPS data. IAG Symposium Gravity, Geoid and Height Systems (2022), Austin, Texas, USA, 12.–14. September 2022. doi:10.48350/173822
Grombein, T.; Lasser, M.; Arnold, D.; Meyer, U.; Jäggi, A. (2021). Time-variable gravity field recovery from kinematic positions of Low Earth Orbiting satellites. European Geosciences Union General Assembly (EGU 2021), Online, 19.–30. April 2021. doi:10.48350/156175
Grombein, T.; Lasser, M.; Arnold, D.; Meyer, U.; Jäggi, A. (2021). On the combination of gravity field time series derived from kinematic positions of Low Earth Orbiting satellites. Scientific Assembly of the International Association of Geodesy (IAG 2021), Peking, China, 28. Juni–2. Juli 2021. doi:10.48350/166406
Grombein, T.; Arnold, D.; Jäggi, A. (2021). Time-variable gravity field recovery from reprocessed GOCE precise science orbits. 43th COSPAR Scientific Assembly (2021), Sydney, Australien, 28. Januar–4. Februar 2021. doi:10.48350/152967
Grombein, T.; Arnold, D.; Jäggi, A. (2019, April). GPS-based gravity field recovery from reprocessed GOCE precise science orbits. European Geosciences Union General Assembly (EGU 2019), Wien, Österreich, 7.–12. April 2019. doi:10.5445/IR/1000094594
Arnold, D.; Grombein, T.; Schreiter, L.; Sterken, V.; Jäggi, A. (2019). Reprocessing of GOCE Precise Science Orbits. ESA Living Planet Symposium (2019), Mailand, Italien, 13.–17. Mai 2019. doi:10.7892/BORIS.143216
Prof. Dr.-Ing. Hansjörg Kutterer
Universitätsprofessor, Mitglied der kollegialen Institutsleitung
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+49 721 608-43674
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