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Thema: VLBI Basislinienberechnung

  1. #1
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    Standard VLBI Basislinienberechnung

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    Hallo zusammen

    ich hoffe dass ich in diesem Forum mit meiner Frage richtig bin Ich lese mich gerade intensiv in das Thema VLBI ein da ich diese Technik sehr faszinierend finde. Was mich mal interessieren würde und wo ich aktuell noch nicht so durchblicke ist das Thema Basislängenberechnung. Über Laufzeitmessungen an Radiosignalen kann man die direkten Abstände (Basislängen) zueinander hochpräzise messen und wenn man mehrere Teleskope hat kann man mit Triangulation die Position der Teleskope und damit deren exakten Koordinaten untereinander berechnen. Soweit habe ich das ja richtig verstanden oder ? Deshalb werden die ja auch zur Erdvermessung sowie zur Festlegung des Koordinatensystem auf der Erde verwendet.
    Jetzt aber zum eigentlichen Problem: Wie können die Abstände überhaupt vermessen werden? Die einzige Information welche die Teleskopie haben ist ein Laufzeitunterschied des Radiosignals welches man durch den Korrelator messen kann. Aber aus der reinen Laufzeit lässt sich ja noch keine Basislänge errechnen oder? Wenn die Teleskope z.B. aufgrund der Erdrotation parallel zur Wellenfront stehen ist die Laufzeitverzögerung null. Und wenn Unterschiede gemessen werden dann müsste doch auch zumindest noch irgend eine Winkelangabe vorhanden sein, oder? Wenn man dann irgendwann die Längen hat kann man die Teleskopie mittels sphärischer Triangulation über 3D Koordinaten einmessen das leuchtet mir ein. Letzendlich werden da ja nur Schnittpunkte der Einzelbasislinien generiert. Aber wie erhhält man überhaupt die Basislänge? Ich lese immer nur das Stichwort Signalverzögerung aber entweder habe ich einen massiven Denkfehler oder es muss irgendwo noch eine Information vorhanden sein wie ein Winkel z.B. zum Lot des Erdschwerefeldes.....

    Vielleicht kann hier jemand meinen gedanklichen Knoten lösen....

    Liebe Grüsse

  2. #2
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    Standard

    Hallo 10Andi10, die Basislängen der Teleskope werden doch nicht aus dem Quellensignal bestimmt.

    Diese Basislängen braucht man "vorab", um aus Phase, Laufzeit, Winkel die Interferrenzabbildung zusammenzusetzen.
    Die m-genauen Abstände zwischen den Teleskopen mißt man "ganz normal" über die GPS-Signale als Referenzsystem.
    Mißt man mit den Teleskopen die Winkel des zu erforschenden Interferenzbildes, dann kann man die Quelle triangulieren.

    Grüße Dip

  3. #3
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    Hallo

    wirklich ? Ich dachte wenn man die Teleskope für geodätische Anwendungen nutzt wird genau das Gegenteil gemacht so wie Wikipedia schreibt:

    Geodäsie
    Radioteleskop am geodätischen Observatorium Wettzell

    Die Geodäsie ist die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfläche. Dabei werden nicht nur Messgeräte und Satelliten, sondern auch VLBI-Messungen zur Orientierung auf der Erdoberfläche verwendet. Weit entfernte Himmelskörper, die für uns wegen ihrer hohen Distanz punktförmig erscheinen und zudem scheinbar keine Eigenbewegung besitzen, werden beobachtet und als Grundlage verwendet, um Positionen auf der Erdoberfläche zu bestimmen. Das heißt, es werden die Abstände der Radioteleskope zueinander gemessen und dadurch auch ihre Bewegungen und Bewegungsrichtungen auf wenige Millimeter genau bestimmt. So ist es möglich, eventuelle Abweichungen durch Vergleiche mit vorherigen Messungen festzustellen.
    Damit soll sich ja auch die Plattentektonik ableiten lassen oder hab ich da komplett was missverstanden?

    Liebe Grüsse

  4. #4
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    Ohh, da haben wir aneinander vorbeigedacht

    ich hatte die Astronomie im Kopf https://de.wikipedia.org/wiki/Event_Horizon_Telescope
    angedacht war wohl die "umgekehrte" Arbeitsweise für die Geodäsie https://ivscc.gsfc.nasa.gov/about/index.html
    also wie der Unterschied hier beschrieben ist https://www.gfz-potsdam.de/sektion/g...etrische-vlbi/

    Grüße Dip
    PS: hier ist es gut erklärt https://www.bkg.bund.de/DE/Observato...trie_cont.html
    wichtig ist, daß sich die Erde dreht, so ändert sich der Winkel zur anvisierten Quelle, 90° helfen ja nicht weiter, man braucht den Pythagoras
    Geändert von Herr Senf (07.11.2019 um 18:49 Uhr)

  5. #5
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    Ja genau ich hatte an den umgedrehten Spieß gedacht Eine entfernte Radioquelle anvisieren und dann damit über mehrere Radioteleskope die ganze Erde vermessen. Ich finde das sehr spannend dass man über einen lichtjahre entfernten "Sender" wie einem Quasar hier auf der Erde koordinaten und deren Änderungen durch Plattentektonik berechnen kann.
    Ah ja stimmt die Winkel ändern sich ja durch Rotation dann wäre dieses Problem mal geklärt. Aber eine Geschichte verstehe ich noch nicht. Aus der Messung kann man durch die Zeitdifferenz einen Messwert extrahieren. Wenn man jetzt mal das ganze aus Sicht der Trigonometrie betrachtet: Der Messwert den ich erhalte ist ja im Endeffekt eine Seitenlänge meines Dreiecks. Nämlich die Laufzeitdifferenz. Quasi die Ankathete. Um aber jetzt die andere Seitenlänge und damit die Basislänge (Abstand der Teleskope) zu berechnen fehlt mir ja noch ein Wert. Eigentlich fehlt mir ein Winkel. Der Winkel der Teleskope relativ zueinander (im auf den Quasar ausgerichteten Zustand). Ich weiß nicht in wie weit die Teleskope zueinander durch die Erdkrümmung verdreht sind... Sie stehen ja nicht parallel zueinander ..

    *edit* Ich habe nochmal schnell eine Skizze angefertigt um mein Problem mit dem Winkel darzustellen. Die Wellenfront kommt aufgrund der Entfernung ja parallel an d.H. die Teleskope selbst werden parallel ausgerichtet sein. Aber der Winkel der Basislinie bereitet mir Schwierigkeiten. Wie kommt man an den?

    https://ibb.co/bbr51TG

    Liebe Grüsse
    Geändert von 10Andi10 (08.11.2019 um 08:21 Uhr)

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