Die Fluggravimetrie stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Höhenmessung. Aus der Flughöhe wird dabei die benötigte vertikale Komponente der Bahnbeschleunigung ermittelt. Derzeit wird hierfür das Satellitennavigationssystem GPS genutzt, allerdings ist auch die mit trägerphasenauswertungsbasierten Differentialmethoden erreichbare Genauigkeit ein limitierender Faktor für die Genauigkeit der Fluggravimetrie. Das Messprinzip der barometrischen Höhenmessung kann hier ergänzend angewendet werden. Üblicherweise werden hierfür Absolutdrucksensoren eingesetzt, die einen großen Messbereich haben, aber eine schlechte Auflösung aufweisen. In der Fluggravimetrie ist aber die hochgenaue Höhenänderung von Bedeutung. Mit der Hypothese, dass eine Reduzierung des Messbereiches die Auflösung erhöht, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Differenzhöhenmesser - ein so genanntes Statoskop - untersucht und aufgebaut. Dabei misst ein Differenzdrucksensor mit einem kleinen Messbereich die Druckdifferenz zwischen dem statischen Druck der Atmosphäre und einem Referenzvolumen, in dem zu Beginn der Messung durch Schließen eines Bypass-Ventils der lokale Druck gespeichert wird. Die Genauigkeit dieser Methode hängt von der Konstanz des Druckes im Referenzvolumen ab und wurde bei Geräten, die bis etwa 1975 im Einsatz waren, durch Eiswasser erreicht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieses Messprinzip wieder aufgegriffen und mit heutigen Sensoren neu aufgebaut. Dabei wird nicht nur durch Thermostatisierung der Druck konstant gehalten, sondern es werden zusätzlich durch Beobachtung des thermodynamischen Systems mit weiteren Messgrößen die auftretenden Fehler gemessen und modelliert.

    The airborne gravimetry requires high accurate altitude measurement. The vertical component of the flight path acceleration can be obtained from the altitude measurement. Currently, the satellite navigation system GPS is used to determine the altitude. But the accuracy reached - even using carrierphase-based differential methods - is a limiting factor for the accuracy of the airborne gravimetry. The principle of the barometric altitude measurement can be used in addition. Currently absolute pressure transducers are used. These have a high measurement range but a poor resolution. But the flight gravimetry requires only high accurate altitude changes. Based on the principle that a reduction of the measurement range leads to an increase in the resolution a differential altitude sensor called statoscope is designed and analysed in this thesis. A differential pressure transducer measures the pressure difference between the free atmosphere and a reference volume. This saves the local pressure by closing a bypass valve at the beginning of the measurement. The accuracy depends on the constant pressure inside the reference volume. Until 1975 the statoscopes used ice water to stabilize the pressure. This measurement principle was reinvented in this thesis using modem sensors. The accuracy is not only reached by temperature control but also by observing the thermal state with additional quantities and error modelling.


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    Titel :

    Ein Beitrag zur barometrischen Höhenmessung mit einem Statoskop


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    81 Seiten, Bilder, Tabellen, 45 Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch