Satellite Laser Ranging and combination of geodetic techniques. Contributions to terrestrial reference systems and applications.
Télémétrie laser sur satellites et combinaison de techniques géodésiques. Contributions aux systèmes de référence terrestres et applications.
Résumé
The present quality of space-geodetic techniques allows analysts to compute time series of geodetic products (Earth Orientation Parameters (EOPs) and terrestrial station positions for instance). These new products have to be used for the realization of Terrestrial Reference Systems, in constant improvement. They should also allow us to study physical phenomena acting on the Earth's rotation and crustal motions. My PhD thesis is directly linked to this scientific context and to its numerous challenges. The first goal of this work was to build and apply a method for the computation of EOP and station position times series through the analysis of Satellite Laser Ranging (SLR) measurements. Indeed this technique is an important basis of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). In order to validate this method, we carried out the analysis of twelve years (1993-2004) of SLR data on both satellites LAGEOS. Individual geodetic techniques have great potentialities. But they really reveal their capabilities through their combination. In this context, the french Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS) carried out an experiment : the combination of five techniques (SLR/LLR/GPS/DORIS and VLBI) at the observational level over the year 2002. I was actively involved in this experiment. Its main goal was to demonstrate the power of such an approach to compute pole coordinate and Universal Time time series.
La qualité actuelle des techniques de Géodésie Spatiale permet d'estimer des séries temporelles de produits géodésiques tels que les paramètres de rotation et les positions de stations terrestres. Ces nouveaux produits doivent être utilisés dans la matérialisation des Systèmes de Référence Terrestres, en constantes évolution et amélioration. Ils doivent aussi mettre en évidence les phénomènes, globaux ou locaux, régissant la rotation terrestre et les mouvements de la croûte. C'est dans ce contexte riche d'enjeux divers que s'inscrivent ces travaux. Leur but premier a été l'élaboration et l'application d'une méthode d'estimation de séries temporelles de positions de stations et de paramètres de rotation de la Terre par l'analyse de données de télémétrie laser sur satellites. Cette technique est en effet une des clefs de voûte du Repère de Référence Terrestre International (ITRF). En guise de validation de cette méthode, douze ans de données (1993-2004) sur les deux satellites LAGEOS ont été traités et analysés. Si les techniques géodésiques présentent certes des forces individuellement, c'est dans leur combinaison qu'elles montrent réellement toutes leurs potentialités. À ce titre, le Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS) a mené une expérience de combinaison de cinq techniques géodésiques (SLR/LLR/GPS/DORIS/VLBI) au niveau des observations sur l'année 2002. J'ai activement participé à cette expérience dont le but principal était de démontrer la force d'une telle approche pour la détermination de séries temporelles de coordonnées du pôle et du Temps Universel.