Bahnstörungen durch Ozeangezeiten

Abstract

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.

This diploma thesis deals with the aspect of ocean tides in the field of satellite orbit computation. The Moon, the Sun and the other planets evoke a gravitational force, which affects the Earth and in particular the oceans. This leads to a displacement of the water masses, which induces a disturbance in the potential of Earth's gravity. Due to this disturbance the satellite incurs a perturbation. In this paper the history of the ocean tide science and the usage of the ocean tide models is described. The methods of prediction before the time of the first models are explained. Also the different classes of models are described as well as the theory of admittance. The effect of the ocean tides on satellite orbit computation and the coefficients of the gravitation field is investigated. The computation of satellite orbits is focused on the GOCE satellite and GPS satellites. In addition to this, the effect of the ocean tides on a point on the Earth surface over several time spans will be computed. Also the ocean tides in different heights are computed. Where it is advisable, two ocean tide models will be compared.