Precise Orbit Determination (POD) of LEO Satellites for Radio Occultation with GNSS

The Italian Space Agency (ASI - Agenzia Spaziale Italiana) founded a pool of Italian Universities and Research Centers for the implementation of the overall (and state-of-the-art) RO processing chain which is called ROSA ROSSA (ROSA-Research and Operational Satellite and Software Activities). The ROSA ROSSA project deals with the agreement between the ASI and the ISRO (Indian Space Research Organization) to make fly the Italian instrument ROSA (Radio Occultation Sounder of the Atmosphere), on board the Indian Satellite Oceansat-2. ROSA is an advanced GNSS receiver designed to track GNSS signals in the lower atmosphere during near radio occultation events. In particular, this thesis concerns the realization of a new innovative software for POD and RO purposes, called SWOrD(SoftWare for Oceansat-2 oRbit Determination). SWOrDis a software subsystem of the ROSA ROSSA project that fully supports the orbit determination, orbit prediction and phase excess data generation activities. SWOrDis designed to meet the requirement of high accuracy in the relative velocity between the two occulting S/C, and the low latency between the time-tag of the last RO observation and the time of assimilation of RO processed products into numerical weather prediction (NWP) codes. SWOrDis being developed according to an object-oriented (OOP), database-driven, multilanguage (C++ and Fortran95) approach that enhances flexibility, portability, and extensibility of the software system. These features define a product that is susceptible to applications with similar requirements in other Earth satellite missions. Although its development is still in progress, SWOrDis presently functional.

planetarie, quando i Mariner 3 e 4 visti dalla Terra sono passati dietro Marte. L’Agenzia Spaziale italiana (ASI) ha fondato un gruppo formato dalle Universit`a italiane e Centri di Ricerca per la realizzazione di una catena completa (ed all’avanguardia) di trattamento dati di RO chiamata Rosa ROSSA (ROSA-Research and Operational Satellite and Software Activities). Il progetto Rosa ROSSA si inserisce nell’accordo tra l’ASI e l’ISRO (Indian Space Research Organization) di far volare lo strumento italiano ROSA (Radio Occultation Sounder of the Atmosphere), a borso del Satellite indiano Oceansat-2. Rosa `e un ricevitore GNSS avanzato progettato per localizzare segnali GNSS nell’atmosfera pi`u bassa durante gli eventi di radio occultazione. In particolare, questa tesi si inserisce nella realizzazione di un software innovativo e nuovo per scopi di POD e RO, chiamato SWOrD(SoftWare for Oceansat-2 oRbit Determination). SWOrD`e un sottosistema di software del progetto Rosa ROSSA (ROSA Research and Operational Satellite and Software Activities) che pienamente sostiene la determinazione e predizione orbitale la e la generazione dei dati di eccesso di fase. SWOrD`e progettato per soddisfare il requisito dell’alta accuratezza nella velocit`a relativa fra il due satelliti che occultano, e una bassa latenza di tempo nel processare i dati. SWOrD`e sviluppato secondo un approccio orientato agli oggetti (OOP), basato su database e multilinguaggio (C++ e Fortran95) che migliora la flessibilit`a, portabilit`a, ed estendibilit`a del sistema software. Queste caratteristiche definiscono un prodotto che bene si adatta per altre missioni di satellitari con simili requisiti. Anche se il suo sviluppo `e ancora in avanzamento, SWOrD`e al momento funzionale. SWOrDaccetta pseudorange ed osservazioni di fase da un ricevitore orbitale e d