Kontaktinformationen

Geb. 9, Raum 213a
Tel.: (069) 1533-2784
Fax: (069) 1533-2058
michael.loesler@fb1.fra-uas.de

http://derletztekick.com

Sprechzeiten

nach Vereinbarung per E-Mail

Mitgliedschaft

IERS Working Group on Site Survey and Co-location

Transferzentrum

Transferzentrum Angewandte Geodäsie im Steinbeis-Verbund
http://applied-geodesy.org

Michael Lösler

Forschung und Entwicklung

Ausgleichungsrechnung und Parameterschätzung

Die direkte Erfassung von Kenngrößen ist nur in den seltensten Fällen möglich. Mitunter müssen aus den beobachteten Daten die gewünschten Parameter erst abgeleitet werden. Um die Zuverlässigkeit zu steigern, werden häufig mehr Beobachtungen erhoben, als zur direkten Berechnung nötig wären, sodass eine Überbestimmung vorliegt. Die Standardmethode zum Schätzen von Parametern aus einem überbestimmten Gleichungssystem ist die Methode der kleinsten Verbesserungsquadrate. Diese auf Gauß und Legendre zurückgehende Methode liefert bei fehlerfreien Daten die wahrscheinlichste Lösung.

Für die Auswertung klassischer geodätischer Beobachtungen wie bspw. Höhenunterschiede, Richtungen oder Strecken wird das Netzausgleichungsprogramm Java Graticule 3D (JAG3D) seit 2007 entwickelt. Diese OpenSource Ausgleichungssoftware ermöglicht eine hybride Auswertung von Höhen-, Lage- und Raumnetzen. Durch die Integration der Kongruenzanalyse können epochal erhobene Daten auf signifikante Veränderungen hin untersucht werden. Die implementierte Deformationsanalyse legt dabei die originären Beobachtungen zu Grunde.

Reverse Engineering

Die parametrisierte Rückführung von gemessenen Objekten in geometrische Primitive ist eine der Hauptaufgaben der industriellen Messtechnik. Das Labor für Industrielle Messtechnik besitzt zur Objekterfassung unter anderem eine MultiStation (MS50) zum (berührungslosen) Messen von Oberflächen. Mit den mobilen Lasertrackern AT401 (Leica) und Omnitrac2 (API) stehen darüber hinaus Präzisionsmessinstrumente zur Verfügung, welches Punktgenauigkeiten von bis zu 20µm ermöglicht.

Die Rückführung der gemessenen Punktwolke in ein Modell liefert Kenngrößen z. B. zur Ausdehnung und Orientierung des Objektes. Ein hierfür notwendiges Werkzeug ist die Formanalyse, welches eine Schätzung von Regelgeometrien (bspw. Gerade, Ebene, Kreis, Kugel, Zylinder) ermöglicht. Erfolgt die Schätzung im Gauß-Helmert-Modell, so ist die Berücksichtigung einer vollbesetzten Varianz-Kovarianz-Matrix bei der Ausgleichung möglich.

IVS-Referenzpunktbestimmung

Zur Ableitung eines erdfesten Bezugsrahmens wie dem ITRF (International Terrestrial Reference Frame) werden verschiedene Raumtechniken bzw. –verfahren miteinander verknüpft. Zu diesen Raumtechniken zählen

  • GNSS (Globales Navigationssatellitensystem),
  • DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite),
  • SLR/LLR (Satellite/Lunar Laser Ranging) und
  • VLBI (Very Long Baseline Interferometry).

Sind an einem Standort mehr als eine dieser Techniken vorhanden, so werden diese Einrichtungen als Kolokationsstationen bezeichnet. Aufgrund der geringen räumlichen Ausdehnung der Kolokationsstationen lassen sich die geometrischen Referenzpunkte der einzelnen Techniken aus präzisen, lokalen, terrestrischen Messungen in einem einheitlichen Koordinatensystem bestimmen. Erst die Verfügbarkeit dieser Referenzpunkte ermöglicht die Kombination der Ergebnisse der Raumverfahren. Da sich Unsicherheiten der lokalen Messungen in den globalen Ergebnissen fortpflanzen, werden sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an die Messtechnik gestellt.

Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Bestimmung des IVS-Referenzpunktes eines VLBI-Radioteleskops dar, da dieser Punkt nicht durch direktes, antastendes Messen bestimmbar ist. Das GGOS (Global Geodetic Observation System) sieht darüber hinaus eine automatisierte und kontinuierliche Überwachung der Referenzpunkte vor. Zum Ableiten dieses Referenzpunktes sind daher echtzeitfähige Auswertestrategien und Methoden der Zeitreihenanlyse wie bspw. das Kalman-Filter zu evaluieren. Erste erfolgreiche Untersuchungen zur permanenten Überwachung der VLBI-Radioteleskope fanden an der Fundamentalstation Onsala (Schweden) und am Geodätischen Oberservatorium Wettzell (Deutschland) statt.

Mitgliedschaft

Mitglied in der IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) Working Group on Site Survey and Co-location, sowie im Deutschen Verein für Vermessungswesen - Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement (DVW e.V.) und dem Verband Deutscher Vermessungsingenieure (VDV e.V.).

Aufgaben

Im Rahmen der Ausbildung im Studiengang Geoinformation und Kommunaltechnik erfolgt die Betreuung von Übungen und Abschlussarbeiten mit den Schwerpunkten

  • Geodätischer Raumbezug,
  • Ausgleichung und Parameterschätzung,
  • Ingenieurvermessung und
  • Industriellen Messtechnik

sowie die Bearbeitung von wissenschaftlichen Studien und Projekten des Labors für Industrielle Messtechnik.

Auswahl aktueller Publikationen

Lösler, M., Lehmann, R., Eschelbach, C.: Modellselektion mittels Akaike-Informationskriterium - Anwendung in der Kongruenzanalyse. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN), Vol. 124(5), S. 137-145, 2017.

Lösler, M., Eschelbach, C., Haas, R.: Unified Model for Surface Fitting of Radio Telescope Reflectors. In: Proceedings of the 23rd European VLBI for Geodesy and Astrometry (EVGA) Working Meeting, 15.-19. Mai, Göteborg, Schweden, 2017.

Lösler, M., Eschelbach, C., Haas, R.: Kongruenzanalyse auf der Basis originärer Beobachtungen. Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformatik und Landmanagement (ZfV), Vol. 142(1), S. 41-52, 2017.

Lösler, M., Haas, R., Eschelbach, C.: Terrestrial monitoring of a radio telescope reference point using comprehensive uncertainty budgeting - Investigations during CONT14 at the Onsala Space Observatory. Journal of Geodesy, Vol. 90(5), S. 467-486, 2016.

Lehmann, R., Lösler, M.: Multiple Outlier Detection: Hypothesis Tests versus Model Selection by Information Criteria. Journal of Surveying Engineering, Vol 142(4), 2016.

Lösler, M., Bähr, H., Ulrich, T.: Verfahren zur Transformation von Parametern und Unsicherheiten bei nicht-linearen Zusammenhängen. In: Luhmann, T., Schumacher, C. (Hrsg.): Photogrammetrie - Laserscanning - Optische 3D-Messtechnik: Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2016, Wichmann, S. 274-285, 2016.

Eine vollständige Liste aller Veröffentlichungen findet sich unter Publikationen.

Michael LöslerID: 10146