Aufgabensteller:
Prof. Dr.-Ing. M. Hennes
Betreuer:
Dr. R. Haas [Ass. Prof., Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, Onsala, Sweden]

IBNr: 868

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Das Onsala Raumobservatorium ist eine nationale Einrichtung zur Forschung im Bereich Radio and Space Science an der Westküste Schwedens und arbeitet mit der Chalmers University of Technology, Gothenburg, Schweden, zusammen. Hier sind Permanentmessstationen verschiedener weltraumgestützter Vermessungssysteme eingerichtet, darunter die Messstationen des International VLBI Service (IVS) und des International GPS Service (IGS). Beide Dienste tragen mit der Bereitstellung globaler Koordinaten ihrer Permanentstationen zur Realisierung globaler Bezugssysteme bei, so zum International Terrestrial Reference Frame (ITRF) und dem International Celestrial Reference Frame (ICRF).

Der IVS-Referenzpunkt am Onsala Raumobservatorium ist der Schnittpunkt der Elevations- und der Azimutachse des 20m Radioteleskops und befindet sich damit unzugänglich innerhalb der Teleskopkonstruktion. Der IGS-Referenzpunkt ist gegeben durch eine GPS-Permanentstation, etwa 80m entfernt vom Radom, das das 20m Radioteleskop vor Wind schützt.

Zur gemeinsamen Nutzung der beiden Beobachtungstechniken VLBI und GPS ist die Kenntnis der exakten relativen Lage der jeweiligen Referenzpunkte Voraussetzung. In Gemeinschaftsarbeit der School of Electrical Engineering, Chalmers University of Technology, Schweden, und dem Geodätischen Institut der Universität Karlsruhe entstand diese Diplomarbeit, deren Ziel es war, mittels terrestrischer Vermessung zum einen den IVS-Referenzpunkt auf der Halbinsel Onsala in einem lokalen geodätischen Bezugssystem zu koordinieren und zum anderen die Referenzpunkte des IVS und des IGS über dieses Bezugssystem zu verbinden.

Die Arbeit lässt sich in drei Teile gliedern:

• Messungen zur Berechung der Koordinaten des IVS-Referenzpunktes: Um den Referenzpunkt des Teleskopes bestimmen zu können, wurden am Teleskop mehrere Messmarken so angebracht, dass sie beim Verfahren der Teleskopantenne um die Elevationsachse bzw. um die Azimutachse je einen 3D-Kreis beschrieben. Für verschiedene Teleskopstellungen wurden diese Messmarken vom Grundnetz aus eingemessen. Eine Netzausgleichung mit der institutseigenen Software Netz3D lieferte die 3D-Koordinaten von etwa 600 Neupunkten.
• Dreidimensionale Kreisausgleichung zur Berechung der Koordinaten des IVS-Referenzpunktes: Die Koordinaten der Neupunkte wurden als Datumspunkte mehrerer 3D-Kreise weiterverarbeitet. Die Ausgleichung für einen 3D-Kreis wurde in einem Guss realisiert und als Gauss-Helmert-Modell modelliert. Es ergaben sich die 3D-Koordinaten des IVS-Referenzpunktes im lokalen Bezugssystem.
• Netzmessung des lokalen Grundnetzes: Im lokalen Grundnetz wurden Horizontalwinkel und Horizontalstrecken gemessen und anschleißend mit der institutseigenen Software Netz2D frei ausgeglichen. Die Höhenkomponente wurde mit Hilfe nivellierter Höhenunterschiede ermittelt. Im Rahmen der Netzmessung wurde auch der IGS-Referenzpunkt eingemessen.