 <html> <HEAD> <TITLE> AVISO Altim&eacute;trie - Newsletter 4 : Naissance de l'orbite ELFE </TITLE> <!------------------------------------> <!-- PRO AVISO/ALTIMETRIE 			--> <!-- COP Copyright CNES/CLS 1997-2003  --> <!-- AUT CLS/DOS 					--> <!-- VER 1.0 						--> <!-- DAT 08/09/97 					--> <!-- STATUS: OK						--> <!------------------------------------> <SCRIPT SRC="/HTML/information/general/aviso.js"></SCRIPT> 	<META NAME="Keywords" CONTENT="AVISO Newsletter, Newsletter, Newsletters"> 	<META NAME="Description" CONTENT=""> </HEAD> <BODY BGCOLOR="#FFFFFF" TEXT="#000000" LINK="#CC6633" VLINK="#336699" ALINK="#CC6633" > <BR><P ALIGN="center"><IMG SRC="/images/information/icon/barre.gif" ALIGN="top" WIDTH="100%" BORDER=0><BR> <TABLE WIDTH="100%" BORDER="0" CELLSPACING="2"><TR> 	<TD CLASS="parents"><A target="_top" HREF="http://www.jason.oceanobs.com/html/kiosque/welcome_fr.html" TARGET="_top">Kiosque</A><IMG SRC="/images/information/icon/parent.gif" WIDTH="17" HEIGHT="16"><A target="_top" HREF="/HTML/information/frames/kiosque/news_fr.html" TARGET="_top">Newsletter</A><IMG SRC="/images/information/icon/parent.gif" WIDTH="17" HEIGHT="16"><A target="_top" HREF="/HTML/information/frames/publication/news/news4/welcome_fr.html" TARGET="_top">n&deg;4</A><IMG SRC="/images/information/icon/parent.gif" WIDTH="17" HEIGHT="16"></TD> 	<TD CLASS="freres" ALIGN="right"> 	 	</TD> </TR></TABLE> <BR><P ALIGN="center"><IMG SRC="/images/information/icon/barre.gif" ALIGN="top" WIDTH="100%" BORDER=0><BR> <CENTER> <H2>NAISSANCE DE L&#39;ORBITE ELFE</H2></CENTER>  <BR>  <CENTER> F. Nouel (CNES, France) </CENTER> <BR>  <BR><P ALIGN="center"><IMG SRC="/images/information/icon/barre.gif" ALIGN="top" WIDTH="100%" BORDER=0><BR> <B> D&eacute;sormais l'orbite de T/P<SCRIPT>glossaire_fr("topex-poseidon", "TOPEX/POSEIDON")</SCRIPT> produite par le Service d'Orbitographie DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT> (SOD) au CNES  pour les GDRs s'appelle ELFE (Estimation par Lissage et Filtrage Empiriques). La  production op&eacute;rationnelle de ELFE commence au cycle 109. Afin de pr&eacute;server la  continuit&eacute; dans la qualit&eacute; des orbites fournies aux utilisateurs, les 108 premiers cycles de  T/P<SCRIPT>glossaire_fr("topex-poseidon", "TOPEX/POSEIDON")</SCRIPT> ont &eacute;t&eacute; recalcul&eacute;s. Ils seront diffus&eacute;s avec les fichiers update et retrait&eacute;s des GDR-Ms.  Ils sont aujourd&#146;hui accessibles via PO.DAAC. </B> <BR><P ALIGN="center"><IMG SRC="/images/information/icon/barre.gif" ALIGN="top" WIDTH="100%" BORDER=0><BR>    <p><H2>En quoi consiste une orbite ELFE?</H2></P> <P>C'est d'abord une orbite dynamique calcul&eacute;e &agrave; partir  des mesures DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT> et Laser avec JGM3 comme mod&egrave;le de potentiel et le mod&egrave;le  hydrodynamique de Grenoble (FES 95.2) des mar&eacute;es oc&eacute;aniques. Ensuite, on introduit une  force stochastique dans les 3 directions (radiale, le long de la trace et perpendiculaire au  plan de l'orbite) sous forme d'un processus de Markov d'ordre 1. Cette force est estim&eacute;e  par une m&eacute;thode de moindres carr&eacute;s &agrave; partir des mesures DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT> et Laser. Le syst&egrave;me  DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT>, s'il n'apporte pas la diversit&eacute; g&eacute;om&eacute;trique de GPS<SCRIPT>glossaire_fr("gps", "Global Positioning System")</SCRIPT> (constellation), poss&egrave;de  n&eacute;anmoins la pr&eacute;cision et la couverture n&eacute;cessaires &agrave; l'application de la m&eacute;thode. Enfin, la  &quot;dynamique r&eacute;duite&quot; du JPL avec les donn&eacute;es GPS<SCRIPT>glossaire_fr("gps", "Global Positioning System")</SCRIPT> est bas&eacute;e sur un filtrage de Kalman. </p> <p><H2>Pourquoi conserver deux orbites dans les GDRs, l'orbite dynamique JGM3 (NASA) et  l'orbite dynamique r&eacute;duite ELFE (CNES)?</H2></P>  <CENTER> <TABLE BORDER="0" CELLSPACING="2"> <TR> <TD> <A href="javascript:ouvreCadre('/images/information/publication/news/news4/sod_1.gif')"><img border=0  SRC="/images/information/publication/news/news4/sod_1_icon.gif"></A>  </TD> <TD> <A href="javascript:ouvreCadre('/images/information/publication/news/news4/sod_2.gif')"><img border=0  SRC="/images/information/publication/news/news4/sod_2_icon.gif"></A> </TD> </TR> <TR> <TD WIDTH="50%">(41 Ko)</TD> <TD WIDTH="50%">(82 Ko)</TD> </TR> <TR> <TD WIDTH="50%"><I>Figure 1 : Ecart radial (en cm) entre les orbites dynamiques et ELFE obtenues avec JGM2.</I></TD> <TD WIDTH="50%"><I>Figure 2 : Ecart radial (en cm) entre les orbites dynamiques JGM3 et JGM2. </I></TD> </TR> </TABLE> </CENTER>  <BR>                   <P> L'exp&eacute;rience montre que le spectre d'erreurs spatio-temporel &eacute;tait comparable lorsque le CNES et la NASA produisaient l'orbite  dynamique avec JGM2. Le basculement sur JGM3 a eu le succ&egrave;s m&eacute;rit&eacute; aupr&egrave;s des  utilisateurs, mais deux produits trop similaires ne leur auraient rien apport&eacute;. ELFE permet  de diversifier les spectres d'erreurs tout en restant dans une gamme de pr&eacute;cision analogue  (2 &agrave; 3 cm). </p>  <p>Apr&egrave;s s'&ecirc;tre assur&eacute; que la m&eacute;thode qui conduit &agrave; l'orbite ELFE n'engendre pas de  ph&eacute;nom&egrave;nes parasites, c'est-&agrave;-dire que les acc&eacute;l&eacute;rations estim&eacute;es ont bien un comportement  Markovien, les crit&egrave;res d'&eacute;valuation classiques, comme le rms laser ou le rms altim&eacute;trique  aux points de croisement, montrent que les nouvelles orbites ELFE apportent une r&eacute;elle  am&eacute;lioration par rapport &agrave; l'orbite dynamique produite par le SOD. De plus, le rms de  l'&eacute;cart radial entre deux orbites ELFE est toujours plus petit que celui des deux orbites  dynamiques correspondantes. En d'autres termes, les erreurs induites par la partie  d&eacute;terministe de l'ajustement (dues par exemple au mod&egrave;le de potentiel utilis&eacute;) se trouvent  corrig&eacute;s proportionnellement &agrave; leurs amplitudes par le processus stochastique ELFE. Cela  peut m&ecirc;me se manifester sur des zones &agrave; l'&eacute;chelle de bassins oc&eacute;aniques. Par rapport &agrave;  JGM2, JGM3 corrige une partie des erreurs d'orbite g&eacute;ographiquement corr&eacute;l&eacute;es sur  certaines zones. Ceci est visible en comparant point &agrave; point les orbites dynamiques  calcul&eacute;es avec JGM2 et JGM3. Hors, les corrections apport&eacute;es par ELFE sur l'orbite  dynamique JGM2 se situent approximativement aux m&ecirc;mes endroits sur le globe terrestre,  ce qui indique que la m&eacute;thode ELFE corrige des erreurs g&eacute;ographiquement corr&eacute;l&eacute;es  effectivement pr&eacute;sentes dans les orbites calcul&eacute;es avec JGM2. </p>  <p><H2>Quelles sont les am&eacute;liorations essentielles entre l'orbite dynamique et l'orbite ELFE?</H2></P>  <CENTER><A href="javascript:ouvreCadre('/images/information/publication/news/news4/sod_3.gif')"><img border=0  SRC="/images/information/publication/news/news4/sod_3_icon.gif"></A> (28 Ko)</CENTER>  <p><I>Figure 3:	erreur radiale (en cm rms) sur la dur&eacute;e d'un cycle entre orbite dynamique et  orbite dynamique r&eacute;duite (ELFE) avec JGM1, JGM2 ou JGM3 (sommets du  polygone). Le chiffre RMS<SCRIPT>glossaire_fr("rms", "Root Mean Square")</SCRIPT>  figure sur chaque c&ocirc;t&eacute; du polygone. <BR>Puisque JGM1&gt;JGM2&gt;JGM3 au niveau des erreurs, on peut faire 2 constats: <UL> <LI>le rms entre l'orbite dynamique et l'orbite dynamique r&eacute;duite ELFE  d&eacute;croit avec l'am&eacute;lioration du mod&egrave;le de potentiel: ELFE ne corrige pas  de fa&ccedil;on excessive,</LI> <P><LI>le rms est plus petit entre deux orbites ELFE qu'entre deux orbites  dynamiques pour des mod&egrave;les de potentiel diff&eacute;rents: ELFE  converge bien vers une solution proche de la r&eacute;alit&eacute;.</LI> </I> </UL> </p>  <P>Partant du principe que l'orbite ELFE repr&eacute;sente mieux la r&eacute;alit&eacute;, la diff&eacute;rence entre ces  deux orbites traduit le gain obtenu par ELFE. Par des techniques de traitement du signal,  on s&eacute;pare la valeur moyenne sur une p&eacute;riode orbitale appel&eacute;e &quot;shift&quot; des excursions autour  de cette valeur moyenne appel&eacute;es &quot;distorsion&quot;. Le shift reste inf&eacute;rieur au centim&egrave;tre, mais  para&icirc;t corr&eacute;l&eacute; g&eacute;ographiquement avec une certaine stabilit&eacute; en position d'un cycle &agrave; l'autre.  Le spectre d'amplitude de la distorsion comprend plusieurs raies autour de la fr&eacute;quence  orbitale dont certaines sont plus prononc&eacute;es: amplitude entre 0.5 et 1 cm pour des raies &agrave;  1/rev, 1/rev +/- 1/n jours. On pense donc que ces erreurs caract&eacute;ristiques ont &eacute;t&eacute; diminu&eacute;es  dans l'orbite ELFE. Ce qui reste est un bruit blanc Gaussien &agrave; bande &eacute;troite de moyenne  nulle et d'&eacute;cart type 0.5 cm ou moins. </p>  <p>Un autre test externe de qualification de l'orbite ELFE rel&egrave;ve de la g&eacute;od&eacute;sie. Le SOD  calcule la position moyenne sur un mois de l'ensemble des balises DORIS. Ce poste  d'erreur devient critique &agrave; ce niveau de pr&eacute;cision, car la m&eacute;thode ELFE repose  essentiellement sur la qualit&eacute; des mesures DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT> et donc sur la position de la balise.  L'examen de ces solutions mensuelles (soit 3 cycles de T/P) &agrave; la fois &agrave; partir de l'orbite  dynamique et de l'orbite ELFE, montre que les r&eacute;sultats ELFE sont plus stables en termes  de syst&egrave;me de r&eacute;f&eacute;rence terrestre et conformes pour beaucoup de balises aux d&eacute;placements  de quelques centim&egrave;tres par an pr&eacute;vus par les mod&egrave;les g&eacute;ophysiques. </p> <p>Les commentaires ou analyses oc&eacute;anographiques &agrave; partir de l'orbite ELFE sont bienvenus  et souhait&eacute;s par l'ensemble du Service d'Orbitographie DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT>, en particulier par B&eacute;atrice  Barotto et Jean-Paul Berthias qui ont contribu&eacute; au d&eacute;veloppement de la m&eacute;thode ELFE. </p>  <P>  <B> <p><I>Bibliographie :</I></p> <p> </B> <UL>           <LI>Barotto B., J.P. Berthias, First results of Reduced Dynamics with DORIS<SCRIPT>glossaire_fr("doris", "Dtermination d'Orbite et Radiopositionnement Int&eacute;gr&eacute;s par Satellite")</SCRIPT> on  TOPEX/POSEIDON and SPOT. A para&icirc;tre dans le Journal of Guidance and Control (1996). </LI> <LI>Barotto B., Th&egrave;se de l'Universit&eacute; Paul Sabatier, Toulouse (1995).</LI> </UL> <P>  <CENTER> <TABLE BORDER="2" CELLSPACING="4" WIDTH="70%" BGCOLOR="#BBEEDD"> <TR><TD> <CENTER> <BR>Pour toute correspondance, contacter : Fran&ccedil;ois Nouel <ADDRESS>E-mail : 	nouel@cst.cnes.fr	</ADDRESS><p> </CENTER> </TR> </TABLE> </CENTER>        <!-- --------------------- Partie pied de page ------------- -->   <SCRIPT SRC="/HTML/information/general/aviso_pied_page.js"></SCRIPT> <P>&nbsp;<BR CLEAR="all"></P>		 <P ALIGN="center"> <MAP NAME="pied_page"><AREA SHAPE="RECT" COORDS="475, 20, 534, 40" HREF="javascript:changeLangue();"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="384, 0, 473, 40" HREF="javascript:ouvreCadre2('http://search.jason.oceanobs.com/search_fr.html')"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="320, -3, 382, 40" HREF="http://www.jason.oceanobs.com/html/general/guide_fr.html" target="_top"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="229, 0, 318, 43" HREF="javascript:ouvreCadre2('http://www.jason.oceanobs.com/html/general/sitemap_fr.html')"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="144, 0, 227, 43" HREF="javascript:ouvreCadre2('http://www.jason.oceanobs.com/html/general/glossaire_fr.html')"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="61, 0, 143, 43" HREF="http://www.jason.oceanobs.com/html/general/contacts_fr.html" target="_top"> 					<AREA SHAPE="RECT" COORDS="0, 0, 59, 43" HREF="http://www.jason.oceanobs.com/html/portail/general/welcome_fr.php3" target="_top"></MAP> <IMG SRC="/images/information/icon/bas_page_fr.gif" BORDER="0" WIDTH="534"HEIGHT="43" USEMAP="#pied_page"> <BR> <SPAN CLASS="credits">Tous droits r&eacute;serv&eacute;s, <A TARGET="_blank" HREF="http://www.jason.oceanobs.com/html/faq/droits_fr.html">copyright</A> &copy; 1997-2003 	<A HREF="http://www.cnes.fr" TARGET="_blank">CNES</A>, <A HREF="http://www.cls.fr" TARGET="_blank">CLS</A></SPAN></P>  </BODY> </html> 
