Strahlungsdruckmodellierung für GNSS-Satelliten

Der Strahlungsdruck der Sonne (engl. Solar Radiation Pressure, SRP) ist die stärkste der sogenannten nicht-gravitativen Kräfte die auf einen Satelliten der globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) einwirken. Die zweitgrößte Kraft entsteht durch die Rückstrahlung der elektromagnetischen Strahlung an der Erde. Unberücksichtigt, führen beide Effekte zu signifikanten Fehlern in der Bahnbestimmung der GNSS-Satelliten. Daher ist die geeignete Modellierung und Parametrisierung dieser Kräfte für die verschiedenen GNSS-Konstellationen (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou) ein wichtiges Thema in der Forschung. Das Ziel unserer Untersuchungen ist die Verbesserung der Bahngenauigkeit und der Konsistenz der Bahnbestimmung insbesondere mit Blick auf den Strahlungsdruck der Sonne.

Aktuelle Modelle zur Beschreibung des Strahlungsdrucks der Sonne auf GNSS-Satelliten sind entweder analytische Beschreibungen, empirische Modelle oder eine Kombination beider Ansätze (sogenannte hybride Modelle). Im Rahmen dieses Projekts wird das Verhalten verschiedener Modelle für verschiedene Satellitentypen, Konstellationen etc. evaluiert. Aufbauend auf diese Vergleiche soll eine verbesserte Modellierung, möglicherweise mit einer optimierten Parametrisierung und soweit möglich einer genaueren Charakterisierung der Satelliten stehen. Präzise Bahninformationen sind essentiell für zahlreiche hochgenaue GNSS-Anwendungen, daher werden die angestrebten Modellverbesserungen auch in Bezug auf Anwendungsfälle getestet.