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Genauer als Santa Claus

Erste Galileo-Satellitenbahnbestimmung mit hoher Präzision

23.12.2011 | Potsdam: Das Nordamerikanisches Luft- und Weltraum-Verteidigungskommando NORAD stellt jedes Jahr zu Weihnachten eine Animation in das Internet, auf der die exakte Flugbahn des Nikolaus-Schlittens mit Rudolf Rentier genau verortet ist ( www.noradsanta.org/en/ ). Viel genauer als Santa’s Flugbahn muss allerdings die Bahn der Navigationssatelliten bestimmt werden, wenn man präzise Positionsbestimmungen am Boden braucht. GPS ist das bekannteste System dieser Art, das europäische System Galileo soll noch entschieden genauer werden.

Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ haben am 10. Dezember, rund sieben Wochen nach dem Start der ersten zwei Galileo-Navigationssatelliten, erstmalig Signale von einem der beiden Satelliten (GSAT101) empfangen. Vier Tage später konnten die Signale auch auf einer zweiten Frequenz erfolgreich mit einem weltweiten Netz von 18 Bodenstationen der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) aufgezeichnet werden.

Die GFZ-Wissenschaftler konnten durch die Analyse der ersten Beobachtungsdaten die Umlaufbahn des in 23222 km Höhe fliegenden Satelliten erstmals auf wenige Dezimeter genau bestimmen. Diese ist neben dem ebenfalls berechneten Gang der hochgenauen Atomuhren an Bord eine wesentliche Größe für die gesamte Leistungsfähigkeit des Systems und der Satelliten. Die am GFZ vorgenommene unabhängige Überprüfung der Satellitenbahnparameter dient der präzisen Bestimmung des Orbits. Dieser ist letztlich für die Endnutzer, wie z.B. Autofahrer, von großer Bedeutung, da er die Grundlage für die hochgenaue Ortsbestimmung am Boden ist. Zusätzlich verbessert die mögliche Verbindung mit dem US-amerikanischen GPS solche Positionsbestimmungen, was beispielsweise in dicht bebauten Städten vorteilhaft ist, da mehr Satelliten zur Verfügung stehen.

Das Deutsche GeoForschungsZentrum Potsdam GFZ ist im Rahmen des Galileo-Projektes als externer Service für das Galileo Ground Mission Segment (GMS) tätig, sowohl beim Betrieb von vier ESA-Empfangsstationen als auch bei der wissenschaftlichen Auswertung der gewonnen Daten. Die derzeit noch geringe Anzahl an verfügbaren Bodenstationen erfordert eine entschieden sorgfältigere Validierung, als es bei den Hunderten von Empfangsstationen für GPS-Beobachtungen der Fall ist. Besonders auf diesem Gebiet hat das GFZ langjährige Erfahrung in der Satellitenbahnbestimmung.

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