Combination of space geodetic techniques : contributions to the realizations of reference frames and the determination of the Earth rotation

Combinaison des techniques de géodésie spatiale

Arnaud Pollet (1)

1 LAREG - LAboratoire de Recherche en Géodésie

This PhD Thesis deals with the combinations of observations provided by the space geodetic techniques DORIS, GPS, SLR, and VLBI. These combinations are currently under investigation, especially in the framework of the IERS working group COL (Combination at the Observation Level). In order to obtain the best possible results with this approach, a homogeneous combined terrestrial frame is needed. Effort has also been made here to obtain the best possible realization of the terrestrial reference system. To achieve this goal, I have tested several approaches of combinations at the observation level. A new model of combination is proposed, which allows us to obtain a homogeneous frame. The contribution of the local ties between co-located stations and their impact regarding the homogeneity of the weekly combined frames are analysed too. To do that, I have adapted a GPS data processing by sub-networks in order to have a dense GPS network and a large number of co-located stations. To strengthen the links between the techniques, the uses of common zenithal tropospheric delays and spatial links via multi-technique satellites, are studied and I have proved their relevance. Finally, a combination at the observation level is performed for the year 2005. This work has also allowed to obtain EOP and station positions time series which take advantage of the processing consistency and of the best qualities, regarding the temporal resolution and the accuracy, of each technique used in the combination.

Les travaux de cette thèse portent sur les combinaisons d'observations obtenues par les techniques de géodésie spatiale DORIS, GPS, SLR et VLBI. Cette approche de combinaison au niveau des observations fait actuellement l'objet de différentes expériences, notamment dans le cadre du groupe de travail COL (Combination at the Observation Level) de l'IERS. Afin d'obtenir les meilleurs résultats possibles, la définition d'un repère terrestre combiné homogène est nécessaire. Je me suis donc attaché ici à obtenir la meilleure réalisation possible du système de référence terrestre. Dans ce but, différentes approches ont été testées. Un nouveau modèle de combinaison a été développé, qui permet l'obtention d'un repère terrestre homogène. L'apport des rattachements locaux entre instruments co-localisés et leur impact sur l'homogénéité des repères combinés hebdomadaires ont également été analysés. Pour cela, j'ai adapté une méthode de traitement des données GPS par sous-réseaux afin de disposer d'un réseau GPS dense et d'un grand nombre de stations co-localisées. Pour renforcer les liens entre les techniques, l'utilisation de délais troposphériques zénithaux communs et de liens spatiaux via des satellites multi-techniques a été étudié et j'ai démontré leur pertinence. Enfin, une telle combinaison a été réalisée sur l'année 2005. Ce travail a ainsi permis d'obtenir des séries temporelles d'EOP et de positions de stations bénéficiant de l'homogénéité des traitements réalisés et de la meilleure résolution temporelle (notamment en ce qui concerne les EOP) et exactitude de chacune des quatre techniques utilisées dans la combinaison.

Mots clés: astronomy

Mots clés: Astronautique en géodésie; Séries chronologiques

Domaines: Astrophysique [astro-ph]

Arnaud Pollet. Combinaison des techniques de géodésie spatiale. Astrophysique [astro-ph]. Observatoire de Paris, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02094987⟩