Year 2017, Volume 17, Issue 3, Pages 1004 - 1018 2017-12-29

VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi

Kamil Teke [1] , Mehmet Fikret Öcal [2] , Metin Nohutcu [3] , Gonca Okay Ahi [4]

8 55

Yer yönelim parametrelerinden zamana göre en hızlı değişkenlik göstereni Evrensel Zaman, UT1’dir. Yapay uydu ve gezegenlerin yörünge parametrelerinin belirlenmesi ve uzay navigasyonu amaçlı çalışmalar için UT1 vazgeçilmez bir öneme sahiptir. Uluslararası VLBI (çok uzun baz interferometrisi) Jeodezi ve Astrometri Servisi (IVS), UT1’i belirleyebilmek için “Intensive” oturumlar olarak adlandırılan VLBI oturumlarını her gün planlamak ve gerçekleştirmekle yükümlüdür. Ekonomik ve operasyonel anlamdaki güçlüklerden ve her gün gerçekleştirilme zorunluluğundan ötürü IVS, VLBI Intensive oturumlarını bir veya en fazla iki saat süre ile ve iki veya en fazla üç VLBI radyo teleskobu ile gerçekleştirmektedir. Bu kısıtlayıcı faktörler VLBI Intensive oturumlarında ölçü sayısının az olması (15-55 ölçü) sonucunu doğurur. Ölçü sayısının az olması ise, en-küçük-kareler (EKK) yöntemi ile kestirilebilecek bilinmeyen parametre setini kısıtlar. VLBI ölçü modelinde öncül değerlerine sabit alınan parametrelerdeki hatalar veya modele dâhil edilemeyen parametreler (örneğin, troposfer gradyanları) UT1 parametresinin kestirim sonuçlarına olumsuz olarak yansırlar ve UT1 doğruluğunun azalmasına yol açarlar. UT1 parametresinin Intensive oturumlarının IVS standart analizi ile belirlenmesinde yukarıda belirtilen problemlerden hareketle, bu çalışmada yeni bir analiz stratejisi önerilmektedir. Önerilen IVS Intensive oturumu analizi ile, Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) ölçülerinden elde edilen troposfer gradyanları VLBI ölçülerinin analizine dahil edilerek doğruluğu IVS standart analizinden daha yüksek doğruluklu UT1 (YeniUT1) kestirimi gerçekleştirilmiştir. 2008 yılı başından 2017 yılı Ocak ayı sonunu kapsayan Intensive oturumlarının analizlerinden kestirilen gün-uzunlukları ile GNSS gün-uzunluklarının istatistiksel karşılaştırılmaları sonucu, YeniUT1 gün-uzunluklarının doğruluklarının IVS standart analizi ile elde edilenlere kıyasla 2 ila 3 mikrosaniye/gün daha yüksek olduğu ortaya konulmuştur.
Evrensel Zaman, UT1, gün-uzunluğu, troposfer gradyanları, VLBI, GNSS
  • Altamimi, Z., Rebischung, P., Métivier, L., Xavier, C., 2016. ITRF2014: A new release of the International Terrestrial Reference Frame modeling nonlinear station motions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 121, 6109–6131, doi:10.1002/2016JB013098.
  • Bizouard, C., Lambert, S., Becker, O., Richard, J.Y., 2017. Combined solution C04 for Earth Rotation Parameters consistent with International Terrestrial Reference Frame 2014. C04 Guide (Preliminary draft), Observatoire de Paris, Syrte, Paris, France.
  • Böhm, J., Niell, A.E., Tregoning, P., Schuh, H., 2006a. Global Mapping Function (GMF): A new empirical mapping function based on data from numerical weather model data, Geophysical Research Letters, 33, L07304.
  • Böhm, J., Werl, B., Schuh, H., 2006b. Troposphere mapping functions for GPS and Very Long Baseline Interferometry from European Centre for Medium-Range Weather Forecasts operational analysis data. Journal of Geophysical Research, 111, B02406.
  • Böhm, J., Schuh, H., 2007. Troposphere gradients from the ECMWF in VLBI analysis, Journal of Geodesy, 81, 403–408.
  • Böhm, J., Hobiger, T., Ichikawa, R., Kondo, T., Koyama, Y., Pany, A., Schuh, H., Teke, K., 2010. Asymmetric tropospheric delays from numerical weather models for UT1 determination from VLBI Intensive sessions on the baseline Wettzell-Tsukuba. Journal of Geodesy, 84 (5), 319-325. doi:10.1007/s00190-10-0370-x.
  • Böhm, J., Böhm, S., Nilsson, T., Pany, A., Plank, L., Spicakova, H., Teke, K., Schuh, H., 2011. The new Vienna VLBI Software VieVS. Geodesy for Planet Earth, Proceedings of the 2009 IAG Symposium, Buenos Aires, Argentina, 31 August – 4 September 2009, International Association of Geodesy Symposia Series, Vol. 136, edited by Steve Kenyon, Maria Christina Pacino, Urs Marti, ISBN 978-3-642-20337-4, 1007-1013.
  • Byram, S., Hackman, C., Tracey, J., 2011. Computation of a High-Precision GPS-Based Troposphere Product by the USNO, Proceedings of the 24th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 572–578.
  • Byun, S.H., Bar-Server, Y.E., 2009. A new type of troposphere zenith path delay product of the international GNSS service, Journal of Geodesy, 83, 1-7.
  • Chen, G., Herring, T., 1997. Effects of atmospheric azimuthal asymmetry on the analysis from space geodetic data. Journal of Geophysical Research, 102 (B9), 20489–20502.
  • Dach, R., Hugentobler, U., Fridez, P., Meindl, M., 2007. Bernese GPS Software Version 5.0, Astronomical Institute University of Bern.
  • Davis, J.L., Herring, T.A., Shapiro, I.I., Rogers, A.E.E, Elgered, G., 1985. Geodesy by Radio Interferometry: Effects of Atmospheric Modeling Errors on Estimates of Baseline Length, Radio Science, 20, 1593-1607.
  • Davis, J., Elgered, G., Niell, A.E., Kuehn, C.E., 1993. Ground-based measurements of gradients in the ”wet” radio refractivity of air. Radio Science, 28 (6), 1003–1018.
  • Dee, D., Uppala, S., Simmons, A., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M., Balsamo, G., Bauer, P., Bechtold, P., Beljaars, A., Van de Berg, L., Bidlot, J., Bormann, N., Delsol, C., Dragani, R., Fuentes, M., Geer, A., Haimberger, L., Healy, S., Hersbach, H., Holm, E., Isaksen, L., Kallberg, P., Köhler, M., Matricardi, M., McNally, T., Monge-Sanz, B., Morcrette, J.J., Park, B.K., Peubey, C., De Rosnay, P., Tavolato, C., Thépaut, J.N., Vitart, F., 2011. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 137, 553–597.
  • Defraigne, P., Smits, I., 1999. Length of day variations due to zonal tides for an inelastic earth in non-hydrostatic equilibrium, Geophysical Journal International, 139, 563-572.
  • Dow, J.M., Neilan, R.E., Rizos, C., 2009. The International GNSS Service in a changing landscape of Global Navigation Satellite Systems, Journal of Geodesy, 83, 191–198.
  • Fey, A., Gordon, D., Jacobs, C.S., 2009. The second realization of the International Celestial Reference Frame by very long baseline interferometry. IERS Technical Note, 35, Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, Frankfurt am Main, ISBN 3-89888-918-6.
  • Gambis, D., Luzum, B., 2011. Earth rotation monitoring, UT1 determination and prediction, Metrologia, 48, 165-170
  • Gross, R.S., 2009. Ocean tidal effects on Earth rotation, Journal of Geodynamics, 48, 219-225.
  • Hefty, J., Gontier, A.M., 1997. Sensitivity of UT1 determined by single baseline VLBI to atmospheric delay model, terrestrial and celestial reference frames, Journal of Geodesy, 71, 253-261.
  • Herring, T.A., 1996. The IERS 1996 theory of precession/nutation. Editör: McCarthy, D.D., IERS Conventions 1996, IERS Technical Note 21, Observatoire de Paris, 25-32.
  • Kantha, L.H., Stewart, J.S., Desai, S.D., 1998. Long-period lunar fort-nightly and monthly ocean tides, Journal of Geophysical Research, 103, 12639-12647.
  • Luzum, B., Nothnagel, A., 2010. Improved UT1 predictions through low latency VLBI observations, Journal of Geodesy, 84, 399-402.
  • Lyard, F., Lefevre, F., Lettelier, T., Francis, O., 2006. Modelling the global ocean tides, Modern insights from FES2004. Ocean Dynamics, 56, 394-415.
  • Moritz, H., Mueller, I., 1987. Earth Rotation Theory and Observation, 370 Lexington Avenue, New York, NY 10017: The Ungar Publiching Company.
  • Nafisi, V., Madzak, M., Böhm, J., Ardalan, A.A., Schuh, H., 2012. Ray-traced tropospheric delays in VLBI analysis, Radio Science, 47, RS2020.
  • Niell, A.E., 1996. Global mapping functions for the atmosphere delay at radio wavelengths, Journal of Geophysical Research, 101, 3227-3246.
  • Nothnagel, A., Schnell, D., 2008. The impact of errors in polar motion and nutation on UT1 determinations from VLBI intensive observations, Journal of Geodesy, 82, 863-869.
  • Nilsson, T., Böhm, J., Schuh, H., 2011. Universal time from VLBI single-baseline observations during CONT08. Journal of Geodesy, 85 (7), 415-423. doi:10.1007/s00190-010-0436-9.
  • Petit, G., Luzum, B., 2010. IERS Conventions 2010, IERS Technical Note 36. Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, Frankfurt am Main, ISBN 3-89888-989-6.
  • Petrov, L., Boy, J.P., 2004. Study of the atmospheric pressure loading signal in Very Long Baseline Interferometry observations. Journal of Geophysical Research, 109, B03405.
  • Ray, R.D., Steinberg, D.J., Chao, B.F., Cartwright, D.E., 1994. Diurnal and semidiurnal variations in the Earth's rotation rate induced by oceanic tides, Science, 264, 830-832.
  • Ray, J.R., Carter, W.E., Robertson, D.S., 1995. Assessment of the accuracy of daily UT1 determinations by very long baseline interferometry, Journal of Geophysical Research, 100, 8193-8200.
  • Robertson, D.S., Carter, W.E., Campbell, J., Schuh, H., 1985. Daily Earth rotation determinations from IRIS Very Long Baseline Interferometry, Nature, 316, 424-427.
  • Rothacher, M., Beutler, G., Herring, T.A., Weber, R., 1999. Estimation of nutation using the Global Positioning System, Journal of Geophysical Research, 104, 4835-4859.
  • Saastamoinen, J., 1972. The use of artificial satellites for geodesy. Chapter Atmospheric correction for the troposphere and stratosphere in radio ranging of satellites, pp. 247–251. Geophys. Monogr. Ser. 15, American Geophysical Union.
  • Schuh, H., Behrend, D., 2012. VLBI: a fascinating technique for geodesy and astrometry. Journal of Geodynamics, 61, 68–80. doi:10.1016/j.jog.2012.07.007.
  • Schuh, H., Böhm, J., 2013. Very Long Baseline Interferometry for Geodesy and Astrometry, in G. Xu (ed.), Sciences of Geodesy II, Innovations and Future Developments, Springer Verlag, ISBN 978-3-642-27999-7, 339-376.
  • Sovers, O.J., Fanselow, J.L., Jacobs, C.S., 1998. Astrometry and geodesy with radio interferometry: experiments, models, results, Reviews of Modern Physics, 70, 1393-1454.
  • Steigenberger, P., Rothacher, M., Dietrich, R., Fritsche, M., Rülke, A., Vey, S., 2006. Reprocessing of a global GPS network, Journal of Geophysical Research, 111, B05402.
  • Teke, K., Boehm, J., Tanır, E., Schuh, H., 2009. Piecewise Linear Offsets for VLBI Parameter Estimation, Proceedings of the 19th European VLBI for Geodesy and Astrometry Working Meeting, edited by G. Bourda, P. Charlot, A. Collioud, Universite Bordeaux1-CNRS, Bordeaux, France, 63-67.
  • Teke, K., Kayıkçı, E.T., Böhm, J., Schuh, H., 2012. Modeling Very Long Baseline Interferometry (VLBI) observations, Journal of Geodesy and Geoinformation, 1 (1), 17-26.
  • Teke, K, Böhm, J., Madzak, M., Kwak, Y., Steigenberger, P., 2015. GNSS zenith delays and gradients in the analysis of VLBI Intensive sessions. Advances in Space Research, 56(8):16671676.
  • Thaller, D., Tesmer, V., Krügel, M., Steigenberger, P., Dach, R., Rothacher, M., 2008. Combining VLBI intensive with GPS rapid solutions for deriving a stable UT time series, Editör: Behrend, D., Baver, K.D. International VLBI Service for Geodesy and Astrometry 2008 General Meeting Proceedings, 8–13.
  • Titov, O., 2000. Influence of adopted nutation model on VLBI NEOS-intensives analysis, Proceedings of the IAU colloquium 180, Towards models and constants for sub-microarcsecond astrometry, 27-30 March 2000,
  • US Naval Observatory, Washington, DC.
  • Wahr, J.M., 1981. The forced nutations of an elliptical, rotating, elastic and oceanless earth, Geophysical Journal of Royal Astronomical Society, 64, 705-727.
  • Wahr, J., Bergen, Z., 1986. The effects of mantle anelasticity on nutations, Earth tides, and tidal variations in rotation rate, Geophysical Journal of Royal Astronomical Society, 87, 633-668.
  • Webb, F.H., Zumberge, J.F., 1993. An introduction to GIPSY/OASIS-II, JPL Publication, D-11088, Pasadena.
  • Yoder, C.F., Williams, J.G., Parke, M.E., 1981. Tidal variations of Earth rotation, Journal of Geophysical Research, 86, 881-891. Zumberge, J.F., Heflin, M.B., Jefferson, D.C., Watkins, M.M., Webb, F.H., 1997. Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks, Journal of Geophysical Research: Solid Earth 102, 5005-5017.
Primary Language tr
Journal Section Articles
Authors

Author: Kamil Teke

Author: Mehmet Fikret Öcal

Author: Metin Nohutcu

Author: Gonca Okay Ahi

Bibtex @research article { akufemubid535334, journal = {Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {2149-3367}, address = {Afyon Kocatepe University}, year = {2017}, volume = {17}, pages = {1004 - 1018}, doi = {}, title = {VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi}, key = {cite}, author = {Teke, Kamil and Öcal, Mehmet Fikret and Nohutcu, Metin and Okay Ahi, Gonca} }
APA Teke, K , Öcal, M , Nohutcu, M , Okay Ahi, G . (2017). VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17 (3), 1004-1018. Retrieved from http://dergipark.org.tr/akufemubid/issue/43716/535334
MLA Teke, K , Öcal, M , Nohutcu, M , Okay Ahi, G . "VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17 (2017): 1004-1018 <http://dergipark.org.tr/akufemubid/issue/43716/535334>
Chicago Teke, K , Öcal, M , Nohutcu, M , Okay Ahi, G . "VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17 (2017): 1004-1018
RIS TY - JOUR T1 - VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi AU - Kamil Teke , Mehmet Fikret Öcal , Metin Nohutcu , Gonca Okay Ahi Y1 - 2017 PY - 2017 N1 - DO - T2 - Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 1004 EP - 1018 VL - 17 IS - 3 SN - -2149-3367 M3 - UR - Y2 - 2017 ER -
EndNote %0 Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi %A Kamil Teke , Mehmet Fikret Öcal , Metin Nohutcu , Gonca Okay Ahi %T VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi %D 2017 %J Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -2149-3367 %V 17 %N 3 %R %U
ISNAD Teke, Kamil , Öcal, Mehmet Fikret , Nohutcu, Metin , Okay Ahi, Gonca . "VLBI Intensive Oturumlarının Analizi ile Evrensel Zamanın (UT1) İzlenmesi". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17 / 3 (December 2017): 1004-1018.