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TU Berlin

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GEOHALO

Spuren über dem Mittelmeer mit geschätzten Meereshöhen, abgeleitet aus GNSS-Reflektometriemessungen an Bord des HALO-Flugzeuges. Dünne schwarze Linien beschreiben den Verlauf der Flugzeugtrajektorie.
Lupe

Für die GEOHALO-Mission wurden verschiedene geowissenschaftliche Instrumentierungen an Bord des deutschen Forschungsflugzeugs HALO (High Altitude and Long Range Aircraft) integriert. Die vier Missionsflüge im Juni 2012 deckten große Teile Italiens und des angrenzenden Mittelmeers ab. An Bord des Flugzeugs wurden neben GNSS-Messungen zur Reflektometrie (GNSS-R) und Positionierung auch Messungen zur Laseraltimetrie, Gravimetrie und Magnetometrie absolviert. Die gesammelten Reflektometriedaten wurden am GFZ zur Bestimmung der Meeresoberflächentopografie ausgewertet.

Im Rahmen der GEOHALO-Mission wurden die am GFZ entwickelten Methoden für die bodengestützte GNSS-R Altimetrie für die Anwendung auf Flugplattformen weiterentwickelt. Dabei standen vor allem Beobachtungen der Trägerphase im Vordergrund. Die Präzision der Trägerphase ist deutlich höher, als bei herkömmlichen Codebeobachtungen. Die Gewinnung der Trägerphaseninformation setzt jedoch spiegelnd reflektierte Signale voraus.

Die Flugmessungen (in einer Höhe von etwa 3500 m über NN) zeigen ein anderes Verhältnis zwischen spiegelnder und diffuser Reflektion als typische bodengestützte Messungen bei deutlich kleineren Höhen. In Flughöhe trägt eine große Zahl von diffusen Streuungen zur reflektierten Signalleistung bei und stört damit das spiegelnd reflektierte Signal.

Die Ergebnisse des GEOHALO-Experimentes zeigen, dass die GNSS-R Trägerphase auch auf Flugplattformen beobachtet werden kann. Mit diesen Beobachtungen lassen sich Reflektionsspuren auf der Meeresoberfläche bestimmen, die der mittleren Meereshöhe mit Zentimeterpräzision folgen. Ein Beispiel für diese Reflektionsspuren zeigt die Abbildung.

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