06 Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie

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Publication Type: search.filters.UBSTyp.Abschlussarbeit (Diplom)End date: 2007

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    Setting-up of GPS reference stations and investigating the effects of antenna radome
    (2003) Ogonda, Godfrey Onyango
    With the shutting down of Selective Availability (S/A) in year 2000 , accuracies as better as 5 to 9 metres in the horizontal and 8 to 9 metres in the vertical have been guaranteed in GPS positioning using code measurements in Single Point Positioning (SPP) mode. Although the accuracies attainable through unassisted SPP are sufficient for most applications such as navigation, GIS and recreation, a whole range of experience has shown that millimetre accuracies can be attained through performance of GPS surveys using enhanced satellite systems, improved equipment and streamlined field procedures. Such concepts include the tendency to use reference stations (i.e. relative Positioning) to generate DGPS corrections and maintenance of reference frames. The precisions and accuracies at which the reference stations are established and monitored are very high. All the possible sources of error to which the antennas and receivers at the site are susceptible to, must be identified and minimised or eliminated. This include Phase Centre Variation (PCV) and multipath. To protect the antennas from bad weather and vandalism, reference station antennas are usually covered. The PCV patterns are further complicated from the fact that addition of antenna covers (radomes) are known to have effects on the positions and the existence of several correction models. In this study, two reference stations were established and an investigation on the effect of conical radome on one of the reference stations was carried out. A baseline of about 5 metres was set-up on top of the building housing the Institute of Navigation on Breitscheid 2. At one end of the baseline was station 1, mounted with a choke ring antenna, and the other end station 2, mounted with a compact L1/L2 antenna. Twenty four hour GPS observations at a data rate of 2 seconds were carried out in six consecutive days. The antenna setting for every two days was the same. Part of the data files collected on day 1 was used to fix the positions of the two reference stations with respect to the SAPOS network. A further analysis was done with the six day data files to determine the effect of the radome and the radome mount plate on station 1. The solutions obtained show that the reference stations were successfully established and that the conical radome has a negligible effect of about 1.5 mm on the height component of station 1.
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    High Performance Computing im Einsatz zur Schwerefeldanalyse mit CHAMP, GRACE und GOCE
    (2004) Wittwer, Tobias
    Das Schwerefeld der Erde ist in den letzten Jahren verstärkt zum Forschungsgegenstand geworden. Von besonderer Bedeutung zur globalen Modellierung des Schwerefeldes sind dabei Satellitenverfahren. Derzeit sind dafür die drei Satellitenmissionen CHAMP, GRACE und GOCE operierend oder in Vorbereitung. Die Auswertung dieser Daten ist aufgrund der großen Menge an Beobachtungen und Unbekannten sehr aufwändig, weshalb der Einsatz von Hochleistungsrechnern nötig ist. Diese Arbeit erläutert die Grundlagen der Schwerefeldbestimmung aus Satellitenverfahren. Detailiert werden die heute existierenden Hochleistungsrechner-Architekturen mit ihren spezifischen Vor- und Nachteilen vorgestellt. Ebenfalls eingegangen wird auf die Programmierung von Hochleistungsrechnern und die dafür geeigneten Softwarepakete. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Algorithmen zur Schwerefeldbestimmung auf verschiedenen Hochleistungsrechner-Architekturen implementiert. Die beiden Algorithmen (ein Brute-Force und ein iteratives Schätzverfahren) werden mit den Details ihrer Implementierung und Parallelisierung beschrieben. Dazu gehört auch die Einführung einer Gewichtsmatrix, die Verwendung von Regularisierung zur Stabilisierung des Gleichungssystems, sowie der Varianzkomponentenschätzung zur Kombination verschiedener Beobachtungstypen. Die Ergebnisse der Implementierung und Parallelisierung der beiden Algorithmen auf den verschiedenen verwendeten Hochleistungsrechnern werden detailiert präsentiert. Daraus lassen sich unter anderem Rückschlüsse auf die Eignung verschiedener Architekturen für die verwendeten Algorithmen ziehen. Ebenfalls vorgestellt werden die Ergebnisse der Gewichtung, der Regularisierung und der Varianzkomponentenschätzung.
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    Bahnstörungen durch Ozeangezeiten
    (2007) Daubrawa, Julian
    Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Aspekt der Ozeangezeiten in der Satellitenbahnberechnung. Durch Gravitationskräfte des Mondes, der Sonne und der Planeten kommt es zu Massenverlagerungen in den Ozeanen. Diese Massenverlagerungen haben eine Änderung bzw. Störung des Gravitationspotenzials der Erde zur Folge. Diese Störung hat Auswirkungen auf die Bahn eines Satelliten in Form von Störbeschleunigungen. In dieser Arbeit wird die Geschichte der Ozeangezeiten und die Verwendung der Ozeangezeitenmodelle dargestellt. Es werden die Prädiktionsmethoden für die Veränderung der Meeresoberfläche vor den ersten Modellen für Ozeangezeiten erläutert. Ebenfalls wird auf die verschiedenen Klassen der Modelle eingegangen. Ein weiterer Punkt, der in dieser Arbeit Beachtung findet, ist die Theorie der Admittanz. Es werden die Auswirkungen der Ozeangezeiten auf die Satellitenbahnberechnung und auf die Koeffizienten des Schwerefeldmodells untersucht. Die Satellitenbahnberechnung konzentriert sich auf den GOCE-Satelliten und die GPS-Satelliten. Zusätzlich hierzu werden die Auswirkungen der Ozeangezeiten auf einen Punkt auf der Erdoberfläche über verschiedene Zeiträume und auf einen Punkt in verschiedenen Höhen über der Erdoberfläche berechnet. In den Fällen, in denen es interessant ist, werden zwei Ozeangezeitenmodelle miteinander verglichen.
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    Bewertungsrelevante Aspekte bei Offenen Immobilienfonds
    (2005) Gebert, Christoph
    Im Zuge dieser Diplomarbeit wird versucht dem Leser einen Eindruck über die verschlüsselte Thematik der Offenen Immobilienfonds und die Bewertung der darin gehaltenen Immobilien zu geben. Bereits seit 1959 gibt es diese für Deutschland typische Assetklasse. Welche mittlerweile ein Volumen von fast 90 Milliarden Euro verwaltet. Viele der Aktivitäten, die im Zusammenhang mit der Investition stehen, werden für die Anleger in keiner Weise sichtbar. Die Kapitalanlagegesellschaften erweisen sich bei genauerer Betrachtung als ein komplexes System aus verschiedenen Bereichen, die einzig und allein das Ziel verfolgen, durch gezielte Immobilienkäufe und -vermietungen auf der ganzen Erde, eine hohe Rendite für die Anleger zu erwirtschaften. Nach einem Überblick über die derzeit aufgelegten Fonds und ihre charakteristischen Merkmale wendet sich die vorliegende Arbeit den rechtlichen und steuerlichen Belangen der Fonds zu. Gerade die Einführung des Investmentgesetzes im Jahre 2004 brachte mehr Kompetenzen für die Kapitalanlagegesellschaften aber ebenfalls eine weitere Steigerung der Anlegerrechte. Der Leser wird von der Diplomarbeit durch ausgewählte Abteilungen einer Fondsgesellschaft begleitet: Research: Hier werden die internationalen Regionen und ihre Immobilienmärkte analysiert um u. a. die Sachverständigen bei ihrem Bewertungsauftrag mit Informationen versorgen zu können. Einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg eines Offenen Immobilienfonds leisten die Mitarbeiter des Portfolio-Managements. Sie sind für die Umsetzung der Fondsstrategie in die Anlagerealität zuständig. Weiterhin werden in diesem Zusammenhang die Begriffe der Diversifizierung und der Ertragssicherung erläutert. Die Akquisitionsabteilung befasst sich mit dem Kauf neuer Liegenschaften. Es wird der schematische Ablauf einer Akquisition und die Arbeit der Akquisiteure präsentiert. Im Anschluss an eine Neuanschaffung ist das Asset-Management für die Betreuung der Liegenschaft verantwortlich. Durch das dortige Wissen über die Mieteinnahmen und andere Objektdaten, ist das Asset-Management ein wichtiger Ansprechpartneer für die Sachverständigen. Nach der Exkursion durch eine Fondsgesellschaft wendet sich die Diplomarbeit der Problematik der Bewertung zu. Es werden der Sachverständigenausschuss und seine Arbeit vorgestellt, sowie die Bewertung der Fondsimmobilien beschrieben. Auf die Problematik der Bewertung von Immobilien im Ausland und die Beschaffung wertrelevanter Daten wird eingegangen. Abschließend wird der Versuch unternommen, die Bewertung von Auslandobjekte durch die Ermittlung von wertrelevanten Faktoren, die im Ausland nicht existieren, zu vereinfachen. Dies erwies sich aufgrund der Gesamtsituation der OIF als momentan sehr schwierig.
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    Surface Deformation Analysis of GPS Dense Networks based on Intrinsic Approach
    (2007) Moghtasad-Azar, Khosro
    Here we present a method of differential geometry, an intrinsic approach that allows deformation analysis of the real surface of the Earth on its own rights for a more reliable and suitable estimate of the surface deformation measures. The method takes advantage of the simplicity of the two-dimensional Riemannian manifold spaces versus the three dimensional Euclidean spaces without losing or neglecting information and effect of the third dimension in the results. Here we describe the regularized Earth's surface as a graded two-dimensional Riemann manifold, namely a curved surface, embedded in a three dimensional Euclidean space. Thus, deformation of the surface can be completely specified by the change of the first and second fundamental tensors, namely changing of metric tensor and changing of curvature tensor, of the surface, which changing of curvature tensor is responsible for detection of vertical displacements on the surface. This study describes analytical modelling, derivation, and implementation of the surface deformation measures based on the proposed method, particular attention to the formulation and implementation of the tensors of rotation and tensor of change of curvature in Earth deformation studies. The method is applied to a real data set of dense space geodetic positions and displacement vectors across the Southern California. A comparison of the patterns with the geological and geophysical evidences of the area indicated how well the patterns were able to reveal different geodynamical features of the region.
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    Satellite gradiometry using a satellite pair
    (2004) Sharifi, Mohammad Ali
    Providing global and high-resolution estimates of the Earth's gravity field and its temporal variations with unprecedented accuracy is the primary science objective of the GRACE mission. These twin satellites are the second spacecraft of the type gravity field dedicated missions which have realized satellite to satellite tracking in the low-low mode(SST-LL). The preceding spacecraft is the low orbiting CHAMP satellite which has substantiated the high-low mode satellite to satellite tracking concept(SST-HL). Observing inter-satellite range and range rate by the K-band Ranging System (KBR) with the highest possible accuracy is the superiority of GRACE over CHAMP. Nevertheless, LL-configuration can be combined with the HL-concept implemented in CHAMP to provide a much higher sensitivity. The line of sight (LOS) acceleration differences between the twin satellites and a Taylor expansion of the gravitational tensor components of the barycenter of the satellites, called gradiometry approach afterward, are two outcomes of the two concepts combination. Global gravity field determination in terms of spherical harmonic coefficients can be preformed using the LOS acceleration differences directly. However, full implementation of the other observable is neither possible nor required. On the other hand, being satisfied just with the applicable form of the observable corresponding to linear combination of the components of the tensor, causes linearization error. Unfortunately, contribution of this systematic error to the estimated coefficients is considerable. Therefore, the observable should be either modified or expanded at least up to third order to lower the effect of the neglected terms. Herein, the modified form of the observable will be employed due to complexity of cubic term expansion for full gravitational potential expansion. One possible modification is replacing the gravitational potential and all corresponding quantities with the incremental ones. Low-degree (up to 30) coefficients can be perfectly estimated by just using an incremental quantity corresponding to an ellipsoidal reference field. Due to simplicity of the cubic term of the expansion for an ellipsoidal reference field, a mixed linear-cubic approximation of the observable can be applied for low-degree harmonic coefficients estimation as well. Both of them yield the same numerical results. However, a reasonable accuracy can not be achieved in the higher degree (n>30) coefficients estimation with the aforementioned modification. An incremental potential correspond with a spheroidal reference field of the degree l (l>2) can be utilized instead. Redefinition of the reference field leads to an acceptable accuracy in the higher degree estimated coefficients. Another alternative is using a mixed equation in which mathematical models of the acceleration difference and the linear combination of the gravitational radient tensor elements types are considered for low-degree (nl) harmonics respectively. It's equivalent to removing the contribution of a spheroidal reference field of the degree l to the observations as a deterministic trend of the measurements. Implementation of these modifications results much the same accuracy as the other approach yields. For better understanding of the commission error behavior, the simulated observations are contaminated with a simulated Gaussian random noise sequence. Its contribution to the estimated coefficients with respect to other errors are analyzed. Besides, aliasing/omission error, the dominant degradation factor and its contribution to the estimated coefficients are studied. The numerical analysis indicates that overestimating the coefficients and weeding out the higher degree harmonics as the affected terms seems to be one of the possible strategies for minimizing the aliasing. The Gradiometry approach takes more CPU time as compared to the LOS acceleration differences. It is due to the second order derivatives of the potential calculation besides the first order derivatives which is common to both approaches. In contrast, the observable in gradiometry approach is a one-point function while the other observable is a two-point function. Therefore, in space-wise approach and local gravity field determination (i.e. local geoid), the gradiometry approach would be preferable to the other. In addition, the tensor elements indicate curvature of the gravitational potential which directly corresponds to geometry of the field.