El foco del Proyecto RAEGE no es sólo el desarrollo de instrumentación y la operación de los observatorios, pero también un desarrollo de competencias de análisis que permitan explorar las observaciones geodésicas y aumentar sus capacidades y la calidad de los productos geodésicos.
El Instituto Geográfico Nacional de España (IGN) tiene una amplia experiencia en análisis de datos GNSS, participando en varios proyectos nacionales e internacionales. El IGN expandió sus actividades de análisis para el procesado de datos VLBI en los últimos años, pasando a enviar sus resultados al Centro de Combinación IVS en febrero de 2020.
GRUPO DE ANÁLISIS RAEGE
En el ámbito del proyecto RAEGE, en 2021 se creó el Grupo de Análisis RAEGE. El grupo es formado por colaboradores del IGN, de los observatorios de Yebes y Santa Maria y de la Universidad de Alicante.
Los objetivos de este grupo son:
- Promover actividades de análisis VLBI y otras técnicas en el proyecto RAEGE.
- Intercambio de conocimientos: crear una plataforma para el intercambio de conocimientos e ideas invaluables entre los miembros, facilitando el flujo continuo de conocimientos.
- Enriquecer los horizontes de investigación: El grupo se compromete a ampliar los horizontes de las actividades de investigación, contribuyendo así significativamente a la expansión de las fronteras científicas dentro del alcance del proyecto RAEGE.
- Colaboraciones e interacciones internacionales: al participar activamente en este grupo, los miembros se posicionan para aprovechar diversas oportunidades y colaboraciones internacionales. Este compromiso también allana el camino para interacciones significativas con grupos diversos, promoviendo la polinización cruzada de ideas y perspectivas.
- Mejora de VGOS y procesamiento intensivo de datos en estaciones RAEGE: Dedicado a refinar y ampliar las capacidades de procesamiento de datos de estaciones RAEGE para VGOS (VLBI Global Observing System) y sesiones intensivas.
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
GRUPO DE ANÁLISIS RAEGE
Desde 2021 se han definido varias líneas de investigación. El grupo de análisis se centró en los siguientes proyectos durante estos años:
– Uso de diferentes software de análisis de datos para comparar resultados y probar funciones del software. El software utilizado fue el siguiente:
- VieVS (Research Unit Higher Geodesy of the GEO Department at TU Wien)
- Where (Norwegian Mapping and Cadastre Authority)
- nuSolve (GSFC VLBI Analysis Center’s software)
– Procesamiento de datos VGOS. Los principales objetivos de la tramitación de estas sesiones fueron:
- Análisis de diferencias de procesamiento entre sesiones VGOS y sesiones R1/R4;
- Optimización de la estrategia de procesamiento;
- Probar la capacidad de los datos VGOS;
- Análisis de observaciones geodésicas de estaciones RAEGE.
– Comparación de productos VLBI y GNSS en estaciones donde ambas las técnicas están instaladas conjuntamente y análisis multitécnica.
– Estudio de la deformación gravitacional de antenas:
- Proyecto en marcha, en colaboración con la Universidad de Alicante, para estudiar la deformación gravitacional de antenas y comparación de diferentes técnicas de medición mediante fotogrametría láser terrestre y UAV (Fig.1)
– Evaluación del rendimiento y estadísticas de las estaciones RAEGE:
- Probar y mejorar equipos, en concreto identificar errores de reloj.
- Análisis de la calidad de los datos obtenidos mediante cada una de las técnicas presentes en las estaciones, concretamente GNSS y con especial foco en datos VLBI.
– Procesamiento de observaciones intensivas. Los principales objetivos de la tramitación de estas sesiones son:
- Optimización de la estrategia de procesamiento;
- Habilite el grupo de análisis RAEGE y las estaciones RAEGE para realizar datos punto a punto.
- Iniciar un estudio integral que evalúe el impacto de RFI en la calidad de los datos UT1.
– Evaluación y enfoque en el cálculo y procesamiento de todos los datos históricos de VLBI, 1984-2022, y el impacto del uso de diferentes parámetros matemáticos y diferentes TRF (Terrestrial Reference Frame).
GRUPO DE DESARROLLO TECNOLOGICO RAEGE
- Desarrollos para receptores criogénicos VLBI/VGOS
- Desarrollo de filtros superconductores de alta temperatura (HTS) para rechazar interferencias de radio.
Fig.3.2. Filtros superconductores de alta temperatura (HTS))
CONFERENCIAS Y REUNIONES INTERNACIONALES
- “Consistency of VLBI estimates in the CONT17 campaign” (Puente et al.), EVGA Meeting 2021
Como parte de su programa de observación, el IVS (International VLBI Service for Geodesy & Astrometry) organiza campañas especiales continuas de observación de Interferometría de línea de base muy larga (VLBI), conocidas como campañas CONT. La última campaña CONT (CONT17) se llevó a cabo a finales de 2017 y consistió en la observación paralela de tres redes: dos redes S/X legacy y una red de banda ancha VGOS. Esta estrategia brinda una interesante oportunidad para comparar estimaciones de VLBI como resultado del procesamiento de datos adquiridos de las antenas de cada red.
El objetivo de esta contribución es comparar la coherencia entre estimaciones de diferentes redes para obtener información sobre la influencia de la geometría de la red y la tecnología de observación en los productos geodésicos estimados mediante VLBI.
- “Analysis of VGOS sessions: Evaluation of performance with different software” (Azcue et al.), IVS General Meeting 2022
VGOS (VLBI Global Observing System) es un sistema VLBI de nueva generación. Fue desarrollado en 2005 y se basa en el llamado retraso de banda ancha, que utiliza cuatro o más bandas de frecuencia simultáneamente. Las observaciones de alta velocidad de datos se realizan mediante antenas que giran rápidamente. Estas mejoras en la instrumentación tienen como objetivo obtener productos geodésicos más precisos.
Para probar el análisis de estos nuevos datos, se analizaron sesiones históricas de VGOS con diferentes software. Se estudian las dificultades del procesamiento actual y las similitudes con el procesamiento de la generación S/X. En esta contribución también se analizan los resultados en términos de precisión en la estimación de EOP (parámetros de orientación de la Tierra) y repetibilidad de coordenadas.
- “VLBI-Based Assessment Of The Consistency Of The Conventional EOP Series And The Terrestrial Reference Frames” (Moreira et al.), Reference Frames for Applications in Geosciences (REFAG) 2022 (Octubre 2022) | 10ª Assembleia Hispano-Portuguesa de Geodesia e Geofísica (AHPGG) (Noviembre 2022)
El Sistema Global de Observación Geodésica (GGOS) de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) proporciona objetivos de precisión rigurosos para la realización del Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF) en términos de posición (1 mm) y velocidad (0,1 mm/año). Estos requisitos implican que los parámetros de orientación de la Tierra (EOP) se estimen con una precisión similar.
ITRF se basa en la combinación de soluciones de cuatro técnicas geodésicas espaciales, y cada nueva versión incorpora datos y modelos actualizados. Asimismo, la actual serie EOP convencional, IERS 14 C04, se produce en un proceso separado siguiendo una estrategia diferente, basada en una combinación mensual de estimaciones de EOP obtenidas por los centros de análisis para cada técnica geodésica espacial. El uso de procesos independientes puede causar una lenta degradación de la coherencia entre el EOP y los puntos de referencia o una desalineación de la serie EOP convencional actual. El reciente lanzamiento de ITRF2020 brinda una excelente oportunidad para investigar este tema.
En este trabajo, evaluamos empíricamente la consistencia entre marcos terrestres convencionales y EOP a través del análisis de datos de Interferometría de Línea de Base Muy Larga (VLBI), tomando diferentes marcos terrestres como configuraciones alternativas en el análisis. En este trabajo se consideran ITRF2020, ITRF2014 y la referencia terrestre utilizada para producir ICRF3. Este estudio nos permite evaluar si la selección de la referencia terrestre tiene un impacto significativo en la consistencia de la EOP estimada y evaluar su concordancia con las series de EOP convencionales.
Una ampliación de este trabajo se presentó en la VLBI General Assembly (EVGA) 2023.
- “Alicante IVS Analysis Center” (Karbon et al.), European Geosciences Union (EGU) 2023
La interferometría de muy larga base (VLBI) es un método de alta precisión utilizado desde la década de 1970 en astrofísica y también en geodesia. Contribuye significativamente al marco de referencia terrestre internacional (ITRF) y es la única técnica geodésica espacial capaz de realizar el marco de referencia celeste internacional (ICRF), así como observar el conjunto completo de parámetros de orientación de la Tierra (EOP: movimiento polar, tiempo universal, precesión/nutación). El centro de análisis IVS (VLBI Servicio Internacional de Geodesia y Astrometría) en Alicante UAVAC (Universidad de Alicante VLBI) se constituyó como AC asociado en 2018 en el departamento de Matemática Aplicada de la Universidad de Alicante, dentro del grupo de investigación de geodesia y dinámica espacial espacio. Además, tenemos una estrecha colaboración con el IGN (Instituto Geográfico Nacional) y la RAEGE (Red Atlántica de Estaciones Geodinámicas y Espaciales). En el primer trimestre de 2022, dimos los primeros pasos para convertirnos en un AC operativo, con el objetivo final de contribuir plenamente a futuras realizaciones de ICRF e ITRF, así como a productos operativos como los productos EOP combinados de IVS. En este informe presentamos a la comunidad nuestro grupo, nuestras configuraciones técnicas en términos de hardware y software, así como nuestros productos preliminares. Presentamos los primeros resultados basados en nuestro reanálisis de los archivos IVS (1979-12.2022) utilizando VieVS 3.2 (uno de los varios software que planeamos utilizar) y mostramos los principales productos geodésicos, a saber, EOP, CRF y TRF.
- “RAEGE Capabilities: A Simulation Study” (Azcue et al.), European VLBI General Assembly 2023
RAEGE es un proyecto que surge de la cooperación entre el Instituto Geográfico Nacional de España (IGN España) y el Gobierno de las Azores. El objetivo es instalar cuatro estaciones multitécnicas: dos en España (Yebes y Gran Canaria) y dos en las Azores (Flores y Santa María). Estas estaciones establecerán una red de observación Iberatlántica de Interferometría de Muy Larga Base (VLBI), cumpliendo con los requisitos internacionales necesarios para VGOS. Actualmente las antenas VGOS de Yebes y Santa María están operativas, las otras dos están en fase de planificación. El proyecto RAEGE se centra no sólo en la instrumentación y operación de estaciones y observaciones, sino también en el desarrollo de capacidades de análisis. Con este objetivo nace una cooperación entre el IGN, la Asociación RAEGE Azores y la Universidad de Alicante para explotar las observaciones geodésicas de los observatorios RAEGE con fines geodésicos y geodinámicos. La principal característica de esta red es su distribución a lo largo de tres placas tectónicas (eurasiática, africana y norteamericana), lo que permitirá aumentar las estimaciones de los movimientos entre las placas, tanto en dirección como en velocidad y mejorar así el TRF (Marco de Referencia Terrestre). Se espera que mejoras importantes limiten el componente rotacional de la placa africana, donde actualmente solo tenemos una estación VLBI en Sudáfrica y una red muy escasa de alrededor de 30 antenas IGS-GNSS en todo el continente. En este estudio queremos explorar las capacidades de la red RAEGE en modo “stand-alone”, es decir, qué precisiones se pueden lograr con esta red en términos de EOP y precisión de posición de la estación, y en un segundo paso evaluamos el rendimiento. al ampliar la red con antenas VGOS adicionales de la red IVS.
Una extensión de este trabajo se presentó como póster en la Asamblea General de IUGG 2023.
El proyecto RAEGE se concentra en la instrumentación y operación de las observaciones de VLBI, así como en el desarrollo de habilidades de análisis que permiten a los observatorios RAEGE explorar las observaciones geodésicas.
El Instituto Geográfico Nacional de España (IGN) tiene una amplia experiencia en análisis de datos GNSS, participando en varios proyectos nacionales e internacionales. El IGN expandió sus actividades de análisis para el procesado de datos VLBI en los últimos años, pasando a enviar sus resultados al Centro de Combinación IVS en febrero de 2020.
GRUPO DE ANÁLISIS RAEGE
En el ámbito del proyecto RAEGE, se estableció un grupo de análisis de datos. El grupo está formado por colaboradores del IGN y de los observatorios de Yebes y Santa Maria.
Los objectivos de este grupo son:
- Promover las actividades de análisis VLBI y de otras técnicas en el Proyecto RAEGE.
- Compartir conocimientos y habilidades.
- Expandir nuestras actividades de investigación.
- Ganar oportunidades de participación en otros proyectos internacionales y/o interactuar con otros grupos.
- Poner a prueba y mejorar nuestra capacidad de procesado de datos VGOS.
INVESTIGACIÓN ACTUAL
- Son utilizados diferentes softwares de análisis de datos para la comparación de resultados y prueba de los recursos del software:
- VieVS (Research Unit Higher Geodesy of the GEO Department at TU Wien)
- Where (Norwegian Mapping and Cadastre Authority)
- Enfoque espacial en el procesado de datos VGOS:
- Diferencias de procesado: sesiones VGOS con sesiones R1/R4;
- Optimización de la estrategia de procesado;
- Probar la capacidad de los datos VGOS;
- Analizar las observaciones geodésicas de las estaciones RAEGE;
- Interpretación de los resultados para un mejor conocimiento de La Tierra
- Comparación de productos VLBI y GNSS en sitios co-localizados y análisis multitécnica:
- Posición y velocidad
- EOP (Parámetros de Orientación de la Tierra)
- Troposfera
- Errores de reloj
- Estudio de la deformación gravitacional de las antenas
- Proyecto en curso para el estudio de la deformación gravitacional de las antenas y comparación de diferentes técnicas de medida utilizado láser terrestre y fotogrametría UAV
- Evaluación del desempeño y estadísticas de las estaciones RAEGE
- Calidad de los datos
- Pruebas y mejoras de equipos
PRESENTACIONES DE CONFERENCIAS Y REUNIONES INTERNACIONALES
- “Consistencia de las estimativas VLBI en la campaña CONT17”, EVGA Meeting 2021
Como parte de su programa de observación, el Servicio Internacional VLBI para Geodésia y Astrometria (IVS) organiza campañas especiales de observación continua de Very Long Baseline Interferometry (VLBI) conocidas como campañas CONT. La última campaña CONT (CONT17) fue realizada a finales de 2017 y consistió en tres redes observando en paralelo: dos redes Legacy S/X y uma red de banda ancha VGOS. Esta estrategia trae una oportunidad interesante para la comparación de las estimaciones de VLBI como resultado del procesado de los datos adquiridos en las antenas de cada red.
El objetivo de esta contribución es comparar la consistencia entre las estimaciones de las diferentes redes, con el fin de obtener informaciones sobre la influencia de la geometría de la red y de la tecnología de observación en los productos geodésicos estimados a través de VLBI.
- “Análisis de sesiones VGOS: Evaluación de rendimiento con diferentes softwares”, Asamblea General IVS 2022
VGOS (VLBI Global Observation System) es el sistema de VLBI de nueva generación. El funcionamiento del sistema VGOS se basa en el llamado retraso de banda ancha que utiliza cuatro o más bandas de frecuencia. Observaciones de alta tasa de datos son realizadas por antenas con capacidad de movimiento rápido, menores que aquellas usadas en las infraestructuras Legacy actuales S/X. Las mejoras en la instrumentación tienen como objetivo la obtención de productos geodéticos más precisos.
Para probar el análisis de estos nuevos datos, las sesiones históricas de VGOS fueron analizadas con diferentes softwares. Se estudian dificultades en el procesado actual y semejanzas con el procesado de la generación S/X. En esta contribución también se discuten los resultados en cuanto a precisión de estimación de EOP (Earth Orientation Parameters) y repetitibilidad de coordenadas.
- “Evaluación basada en datos VLBI de la consistencia de la serie convencial de EOP utilizando diferentes referenciales terrestres”, REFAG 2022
El Sistema de Observación Geodésica Global (GGOS) de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG) prevee metas de precisión rigurosas para la realización del Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRF) en cuanto a posición (1 mm) y velocidad (0,1 mm/año). Esos requisitos implican que los Parámetros de Orientación de la Tierra (EOP) sean estimados con una precisión similar.
El ITRF es basada en la combinación de soluciones de las cuatro técnicas espaciales, con cada nuevo lanzamiento incorporando datos y modelos actualizados. De la misma forma, la actual serie EOP convencional, IERS 14 C04, es producida en un proceso separado siguiendo una estrategia diferente, basada en una combinación mensual de las estimaciones EOP obtenidas por los centros de análisis de cada técnica gedésica espacial. El uso de procesos independientes puede causar deterioro de la consistencia entre el EOP y los sistemas de referencia o un desalineamiento de la serie convencional EOP actual. El reciente lanzamiento del ITRF2020 trae una excelente oportunidad para para investigar sobre este tópico.
En este trabajo, evaluamos empíricamente la consistencia entre los referenciales terrestres convencionales y EOP a través del análisis de datos de Very Long Baseline Interferometry (VLBI), tomando diferentes referenciales terrestres como configuraciones alternativas en el análisis. El ITRF2020, el ITRF2014 y el referencial terrestre utilizado para producir el ICRF3 son considerados en este trabajo. Este estudio permite evaluar si la selección de determinado referencial terrestre tiene impacto significativo en la consistencia de los EOP estimados y cuadra con la serie EOP convencional.