2024-03-29T14:46:23Zhttps://www.repo.uni-hannover.de/oai/requestoai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/65152022-12-02T07:32:52Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_4col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Textursynthese und -analyse für Anwendungen der Kartographie und Luftbildauswertung
Stahlhut, Oliver
[no abstract]
Hannover : Universität
2004
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6515
http://dx.doi.org/10.15488/6463
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/6515/2/47312128X.pdf.txt
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Texture
synthesis
segmentation
Markov random fields
MRF
remote sensing
aerial images
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/65342022-12-02T08:09:01Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Preparing for gravitational wave astronomy : a verification of the GEO 600 detection chain by generation, injection, and extraction of continuous signals
Weiland, Uta
[no abstract]
Hannover : Universität
2004
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/6534
http://dx.doi.org/10.15488/6482
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/6534/2/480792658.pdf.txt
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Gravitational wave detector
pulsar
signal generation
hardware signal injection
photon pressure actuator
calibration accuracy
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/70452022-12-02T07:32:52Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Kombination globaler Potentialmodelle mit terrestrischen Schweredaten für die Berechnung der zweiten Ableitungen des Gravitationspotentials in Satellitenbahnhöhe
Wolf, Karen Insa
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2007
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7045
http://dx.doi.org/10.15488/6992
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7045/2/537833110.pdf.txt
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Kollokation
spektrale Kombination
synthetisches Erdmodell
Rauschsimulation
Satellitengradiometrie
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/70712022-12-02T07:54:05Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessddc:330status-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Bestimmung digitaler Geländemodelle in Wattgebieten aus Laserscannerdaten
Brzank, Alexander
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7071
http://dx.doi.org/10.15488/7018
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7071/2/57465562X.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7071/1/57465562X.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Laserscanning
DGM
Klassifikation
Dewey Decimal Classification::300 | Sozialwissenschaften, Soziologie, Anthropologie::330 | Wirtschaft
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/71832022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Automatische Bestimmung von Verknüpfungspunkten für HRSC-Bilder der Mars Express-Mission
Schmidt, Ralph
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7183
http://dx.doi.org/10.15488/7130
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Photogrammetrie
Mars Express
digitale Bildzuordnung
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Data analysis for continuous gravitational waves : deepest all-sky surveys
Pletsch, Holger Johannes
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2009
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7326
http://dx.doi.org/10.15488/7273
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Continuous gravitational-wave detection
data analysis
all-sky surveys
Detektion kontinuierlicher Gravitationswellen
Datenanalyse
Ganzhimmelerfassung
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/76032022-12-02T08:02:56Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:620ddc:520doc-type:DoctoralThesis
Complex optical systems in space : numerical modelling of the heterodyne interferometry of LISA Pathfinder and LISA
Wanner, Gudrun
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2010
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7603
http://dx.doi.org/10.15488/7550
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7603/2/660137038.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7603/1/660137038.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Gravitational waves
interferometry
LISA Pathfinder
Gravitationswellen
Interferometrie
Dewey Decimal Classification::600 | Technik::620 | Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Snakes for adapting GIS road and river objects to airborne laser scanning data
Göpfert, Jens
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2012
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/7907
http://dx.doi.org/10.15488/7854
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7907/2/718236602.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/7907/1/718236602.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Network snakes
roads
rivers
ALS
GIS vector data
Straßen
Flüsse
GIS Vektordaten
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/82672022-12-02T07:54:06Zcom_123456789_11com_123456789_2961col_123456789_2962col_123456789_14doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Geometry and analysis on black hole spacetimes
Aksteiner, Steffen
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8267
http://dx.doi.org/10.15488/8214
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8267/2/787621285.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8267/1/787621285.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
General relativity
black holes
stability
Allgemeine Relativitätstheorie
schwarze Löcher
Stabilität
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/82922022-12-02T08:12:00Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Toward an automatic solution for updating building databases using space-borne stereo imaging
Dini, Gholam Reza
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8292
http://dx.doi.org/10.15488/8239
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Building
change detection
stereoscopic
image matching
GIS database
high resolution
Gebäude
Aktualisierung
stereoskopisch
Bildzuordnung
GIS-Datenbank
hochauflösend
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/83432022-12-02T07:54:06Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Bestimmung von Codephasen-Variationen bei GNSS-Empfangsantennen und deren Einfluss auf Positionierung, Navigation und Zeitübertragung
Kersten, Tobias
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8343
http://dx.doi.org/10.15488/8290
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
GPS/GNSS antennas
absolute GNSS antenna calibration
code phase variations
GPS/GNSS-Antennen
absolute GNSS-Antennenkalibrierung
Codephasen-Variationen (GDV)
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/83742022-12-02T08:05:51Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Laser link acquisition for the GRACE follow-on laser ranging interferometer
Mahrdt, Christoph
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8374
http://dx.doi.org/10.15488/8321
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8374/2/782968864.pdf.txt
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
GRACE follow-on
laser link acquisition
mode expansion method
Laser Link Akquisition
Modenzerlegung
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/83862022-12-02T08:09:01Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Sensitivity of solar cells
Müller, Matthias
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8386
http://dx.doi.org/10.15488/8333
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8386/2/799389722.pdf.txt
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Crystalline silicon solar cell
PERC
selective emitter
sensitivity analysis
metamodeling
TLM
contact resistance
emitter saturation current density
Kristalline Silizium-Solarzelle
selektiver Emitter
Sensitivitätsanalyse
Metamodeling
Kontaktwiderstand
Emittersättigungsstromdichte
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/84392022-12-02T07:59:27Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Integritätsbedingungen für Geodaten
Werder, Stefan
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8439
http://dx.doi.org/10.15488/8386
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8439/2/796415196.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8439/1/796415196.pdf
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Integritätsbedingungen
object constraint language
MapReduce
integrity constraints
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/84512022-12-02T08:02:56Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Automatic verification of road databases using multiple road models
Ziems, Marcel
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2014
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8451
http://dx.doi.org/10.15488/8398
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8451/2/81528540X.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8451/1/81528540X.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Geo-spatial databases
verification
image analysis
data fusion
Räumliche Datenbank
Verifikation
Bildanalyse
Datenfusion
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/84802022-12-02T08:05:50Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessddc:530status-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Efficient searches for spinning compact binaries with advanced gravitational-wave observatories
Dal Canton, Tito
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2015
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/8480
http://dx.doi.org/10.15488/8427
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8480/2/836451694.pdf.txt
248c9e0420c9e1aa7f633f419ae38b21
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/8480/1/836451694.pdf
848645a453206de33a7dcfb1d53023c3
Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
Compact binaries
gravitational waves
data analysis
Kompakte Binärsysteme
Gravitationswellen
Datenanalyse
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::530 | Physik
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/94872022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Untersuchung von Möglichkeiten und Grenzen optischer Meßtechniken zur Temperaturbestimmung in Verbrennungsmotoren
Block, Bernd
[no abstract]
Hannover : Universität Hannover
1997
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/9487
http://dx.doi.org/10.15488/9433
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Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
Dewey Decimal Classification::600 | Technik::620 | Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau::621 | Angewandte Physik::621,3 | Elektrotechnik, Elektronik
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/94892022-12-02T07:47:02Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_7col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Fokussieren und Kühlen neutraler Atome in starken Dipolpotentialen
Schiffer, Markus
[no abstract]
Hannover : Universität Hannover
1997
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/9489
http://dx.doi.org/10.15488/9435
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Quantum optics
laser cooling
atom optics
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Dynamik und räumliche Korrelationen in verallgemeinerten Spinleitern
Neugebauer, Ulrich
[no abstract]
Hannover : Universität Hannover
1997
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/9494
http://dx.doi.org/10.15488/9440
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Spinkette
Diagonalisierung
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
oai:www.repo.uni-hannover.de:123456789/97742022-12-02T08:09:01Zcom_123456789_1com_123456789_2961col_123456789_3col_123456789_2962doc-type:Textopen_accessstatus-type:publishedVersionddc:520doc-type:DoctoralThesis
Road junction extraction from high resolution aerial images assisted by topographic database information
Ravanbakhsh, Mehdi
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/9774
http://dx.doi.org/10.15488/9718
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Road junction
active contours
topographic database
image analysis
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Binary gamma-ray pulsars
Nieder, Lars
The first pulsar has been detected in 1967 as a seemingly pulsating radio source. Since then, more than 2800 pulsars have been discovered. Most of them also in radio. With the launch of the Fermi Gamma-ray Space Telescope in 2008, more than 250 gamma-ray pulsars have been detected. This thesis concerns the development of methods to directly search the gamma-ray data for pulsars in binary systems, and presents the discovery and analysis of four such pulsars.
1967 wurde der erste Pulsar als scheinbar pulsierende Radioquelle entdeckt. Seitdem wurden mehr als 2800 weitere Pulsare gefunden, die meisten davon ebenfalls im Radiobereich. Mit dem Start des Fermi Gamma-ray Space Telescope im Jahr 2008 wurden mittlerweile mehr als 250 Gamma-Pulsare entdeckt. Diese Arbeit behandelt die Entwicklung von Suchmethoden, um Gamma-Daten direkt nach Pulsaren in Binärsystemen zu durchsuchen, und präsentiert die Entdeckung und Vermessung von vier solchen Pulsaren.
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2021
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/10604
http://dx.doi.org/10.15488/10527
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/10604/3/Doktorarbeit_LarsNieder.pdf.txt
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ec967dbca2b5564412dccc5dbcccf1b0
CC BY 3.0 DE
neutron stars
gamma rays
binary pulsars
search methods
Neutronensterne
Gamma-Strahlen
Binär-Pulsare
Suchmethoden
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::530 | Physik
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Hochauflösende kinematische Objekterfassung mit terrestrischen Laserscannern
Hesse, Christian
[no abstract]
Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
2008
DoctoralThesis
Text
ger
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/11933
http://dx.doi.org/10.15488/11838
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Laserscanner
Referenzstation
Erfassung
Hochauflösendes Verfahren
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Large-Scale surveys for continuous gravitational waves: from data preparation to multi-stage hierarchical follow-ups
Steltner, Benjamin
The gravitational wave event GW150914 was the first direct detection of gravitational waves roughly 100 years after their prediction by Albert Einstein. The detection was a breakthrough, opening another channel to observe the Universe. Since then over 90 detections of merging compact objects have been made, most of them coalescences of binary black holes of different masses. There have been two black hole-neutron star, and two binary neutron-star mergers. Another breakthrough was the first binary neutron-star merger, GW170817, associated with a slew of electromagnetic observations, including a gamma-ray burst 1.7s after the merger.
Compact binary coalescence events are cataclysmic events in which multiple solar masses are emitted in gravitational waves in ~seconds. Still, their gravitational wave detection requires sophisticated measuring devices: kilometer-scale laser interferometers.
Another not yet detected form of gravitational radiation are continuous gravitational waves from e.g., but not limited to, fast-spinning neutron stars nonaxisymmetric relatively to their rotational axis. The gravitational wave amplitude on Earth is orders of magnitude weaker than the compact binary coalescence events, but, in the case of the nonaxisymmetric neutron star, is emitted as long as the neutron star is spinning and sustaining the deformation, which may be months to years.
The gravitational wave is mostly emitted at twice the rotational frequency, with a possible frequency evolution (spin-down) due to the energy emitted by gravitational waves, as well as other braking mechanisms. This nearly monochromatic continuous wave is received by observers on Earth Doppler modulated by Earth's orbit and spin.
Although the waveform is seemingly simple, the detection problem for signals from unknown sources is very challenging. The all-sky search for unknown neutron stars in our galaxy detailed in this work used the volunteer distributed computing project Einstein@Home and the ATLAS supercomputer for several months, taking tens of thousands of total CPU-time years to complete. In this work I describe the full-scale data analysis procedure, including data preparation, search set-up optimization and post-processing of search results, whose design and implementation is the core of my doctoral research work. I also present a number of observational results that demonstrate the real-world application of the methodologies that I designed.
Das Gravitationswellenereignis GW150914 war der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen rund 100 Jahre nach deren Vorhersage durch Albert Einstein. Die Entdeckung war ein Durchbruch und eröffnete einen weiteren Kanal zur Beobachtung des Universums. Seitdem wurden über 90 weitere verschmelzende kompakte Objekte entdeckt, die meisten binäre schwarze Löcher unterschiedlicher Masse, aber auch zweimal verschmelzende Schwarze Löcher mit Neutronensternen und zwei Verschmelzungen von binären Neutronensternen. Ein weiterer Durchbruch war die Beobachtung der ersten Verschmelzung zweier Neutronensterne, GW170817, die mit einer Reihe von elektromagnetischen Beobachtungen einherging, darunter ein Gammastrahlenausbruch 1.7s nach der Verschmelzung.
Bei der Verschmelzung kompakter Objekte handelt es sich um kataklysmische Ereignisse, bei denen innerhalb von ~Sekunden mehrere Sonnenmassen in Form von Gravitationswellen ausgestoßen werden. Ihr Nachweis erfordert jedoch hochentwickelte Messgeräte: Laserinterferometer im Kilometermaßstab.
Eine weitere, noch nicht nachgewiesene Form der Gravitationsstrahlung sind kontinuierliche Gravitationswellen, die z.B., aber nicht nur, von schnell rotierenden Neutronensternen ausgehen, die relativ zu ihrer Rotationsachse nicht achsensymmetrisch sind. Die Amplitude der kontinuierlichen Gravitationswellen auf der Erde ist um Größenordnungen schwächer als die der verschmelzenden kompakten Objekte, wird aber im Fall des nicht achsensymmetrischen Neutronensterns so lange abgestrahlt, wie der Neutronenstern rotiert und die Deformation aufrechterhält, was Monate bis Jahre sein können.
Die Gravitationswelle wird meist mit der doppelten Rotationsfrequenz ausgestrahlt, wobei eine Frequenzentwicklung (Spin-down) aufgrund der von Gravitationswellen ausgesandten Energie, sowie anderer Bremsmechanismen möglich ist. Diese nahezu monochromatische, kontinuierliche Welle wird von einem Beobachter auf der Erde Doppler-moduliert durch die Erdumlaufbahn und die Erddrehung empfangen.
Obwohl die Wellenform scheinbar einfach ist, ist das Problem des Nachweises von Signalen aus unbekannten Quellen eine große Herausforderung. Die in dieser Arbeit beschriebene Suche nach unbekannten Neutronensternen in unserer Galaxie über den kompletten Himmel verwendete über mehrere Monate hinweg das Volunteer-Computing-Projekt Einstein@Home und den ATLAS-Supercomputer und benötigte insgesamt Zehntausende von Jahren an Rechenzeit. In dieser Arbeit beschreibe ich das vollständige Datenanalyseverfahren einschließlich der Datenvorbereitung, der Optimierung der Suchparameter und der Nachbearbeitung der Suchergebnisse, dessen Entwurf und Implementierung das Kernstück meiner Doktorarbeit darstellt. Außerdem stelle ich eine Reihe von Beobachtungsergebnissen vor, welche die praktische Anwendung der von mir entwickelten Methoden demonstrieren.
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität Hannover
2023
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/13375
http://dx.doi.org/10.15488/13266
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/13375/4/Steltner_Benjamin_2023.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/13375/2/license.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/13375/3/Steltner_Benjamin_2023.pdf
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Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
neutron stars
continuous gravitational waves
data analysis
Neutronensterne
kontinuierliche Gravitationswellen
Datenanalyse
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::530 | Physik
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie
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Time-delay interferometric ranging for LISA: Statistical analysis of bias-free ranging using laser noise minimization
Staab, Martin Benedikt
Die Laser Interferometer Space Antenna (LISA) ist eine Mission der europäischen Weltraumagentur (ESA) zur Detektion von Gravitationswellen im Frequenzbereich zwischen 10^-4 Hz und 1 Hz. Gravitationswellen induzieren relative Abstandsänderungen, die LISA mithilfe von Laserinterferometrie mit Picometerpräzision misst. Ein großes Problem hierbei ist das Frequenzrauschen der Laser. Um dieses zu unterdrücken, ist es notwendig, mithilfe eines Algorithmus namens TDI (engl. time-delay interferometry), virtuelle Interferometer mit gleichlangen Armen zu konstruieren, wie z.B. das klassische Michelson-Interferometer.
In dieser Arbeit untersuchen wir die Performanz von TDI unter realistischen Bedingungen und identifizieren verschiedene Kopplungsmechanismen des Laserfrequenzrauschens. Als erstes betrachten wir die Datenverarbeitung an Bord der Satelliten, die benötigt wird, um die Abtastrate der interferometrischen Messungen zu reduzieren. Hierfür sind Anti-Alias-Filter vorgesehen, die der Faltung von Laserrauschleistung in das Beobachtungsband vorbeugen. Außerdem wirkt sich die Ebenheit der Filter auf die Effektivität von TDI aus (engl. flexing-filtering-effect). Dieser Effekt ist bereits in der Literatur beschrieben und wir demonstrieren in dieser Arbeit die Möglichkeit, ihn mithilfe von Kompensationsfiltern effektiv zu reduzieren. Als zweites betrachten wir Kopplungsmechanismen von Laserfrequenzrauschen im TDI-Algorithmus selbst. Fehler in der Interpolation der interferometrischen Messungen und Ungenauigkeiten in den absoluten Abstandsmessungen zwischen den Satelliten führen ebenfalls zu einer unzureichenden Reduzierung des Laserfrequenzrauschens. Wir beschreiben die oben genannten Kopplungsmechanismen analytisch und validieren die zugrundeliegenden Modelle mithilfe von numerischen Simulationen. Das tiefere Verständnis dieser Residuen ermöglicht es uns, geeignete instrumentelle Parameter zu wählen, die von hoher Relevanz für das Missionsdesign von LISA sind.
Des Weiteren beschäftigen wir uns in dieser Arbeit mit der möglichst genauen Bestimmung der absoluten Abständen zwischen den Satelliten, die für den TDI Algorithmus erforderlich sind. Hierfür werden die Abstandsinformationen aus den Seitenbändern und der PRN-Modulation (engl. pseudo-random noise) kombiniert. Wir zeigen, dass die PRN-Messung von systematischen Verzerrungen betroffen ist, die zu Laserrauschresiduen in den TDI-Variablen führen. Um diesen Fehler zu korrigieren, schlagen wir als zusätzliche Abstandsmessung TDI-Ranging (TDI-R) vor. TDI-R ist zwar ungenauer, aber frei von systematischen Verzerrungen und kann daher zur Kalibrierung der PRN-Messungen herangezogen werden. Wir präsentieren in dieser Arbeit eine ausführliche statistische Studie, um die Performanz von TDI-R zu charakterisieren. Dafür formulieren wir die Likelihood-Funktion der interferometrischen Messungen und berechnen die Fisher-Informationsmatrix, um die theoretisch mögliche untere Grenze der Schätzvarianz zu finden. Diese verhält sich invers proportional zur Integrationszeit und dem Verhältnis von Sekundärrauschleistung, die die interferometrische Messung fundamental limitiert, und Laserrauschleistung. Zusätzlich validieren wir die analytische untere Grenze der Schätzvarianz mithilfe von numerischen Simulationen und zeigen damit, dass unsere Implementierung von TDI-R optimal ist. Der entwickelte TDI-R-Algorithmus wird Teil der Datenverarbeitungspipeline sein und Konsistenzprüfungen und Kalibrierung der primären Abstandsmessmethoden ermöglichen.
The Laser Interferometer Space Antenna (LISA) is a future ESA-led space-based observatory to explore the gravitational universe in the frequency band between 10^-4 Hz and 1 Hz. LISA implements picometer-precise inter-satellite ranging to measure tiny ripples in spacetime induced by gravitational waves (GWs). However, the single-link measurements are dominated by laser frequency noise, which is about nine orders of magnitude larger than the GW signals. Therefore, in post-processing, the time-delay interferometry (TDI) algorithm is used to synthesize virtual equal-arm interferometers to suppress laser frequency noise.
In this work we identify several laser frequency noise coupling channels that limit the performance of TDI. First, the on-board processing, which is used to decimate the sampling rate from tens of megahertz down to the telemetry rate of a few hertz, requires careful design. Appropriate anti-aliasing filters must be implemented to mitigate folding of laser noise power into the observation band. Furthermore, the flatness of these filters is important to limit the impact of the flexing-filtering effect. We demonstrate that this effect can be effectively reduced by using compensation filters on ground. Second, the post-processing delays applied in TDI are subject to interpolation and ranging errors. We study these laser and timing noise residuals analytically and perform simulations to validate the models numerically. Our findings have direct implications for the design of the LISA instrument as we identify the instrumental parameters that are essential for successful laser noise suppression and provide methods for designing appropriate filters for the on-board processing.
In addition, we discuss a dedicated ranging processing pipeline that produces high-precision range estimates that are the input for TDI by combining the sideband and pseudo-random noise (PRN) ranges. We show in this thesis that biases in the PRN measurements limit the laser noise suppression performance. Therefore, we propose time-delay interferometric ranging (TDI-R) as a third ranging sensor to estimate bias-free ranges that can be used to calibrate the biases in the PRN measurements.
We present a thorough statistical study of TDI-R to evaluate its performance. Therefore, we formulate the likelihood function of the interferometric data and use the Fisher information formalism to find a lower bound on the estimation variance of the inter-satellite ranges. We find that the ranging uncertainty is proportional to the inverse of the integration time and the ratio of secondary noise power, that limits the interferometric readout, to the laser noise power. To validate our findings we implement prototype TDI-R pipelines and perform numerical simulations. We show that we are able to formulate optimal estimators of the unbiased range that reach the Cramér-Rao lower bound previously expressed analytically. The developed TDI-R pipeline will be integrated into the ranging processing pipeline to perform consistency checks and ensure well-calibrated inter-satellite ranges.
Hannover : Institutionelles Repositorium der Leibniz Universität
2023
DoctoralThesis
Text
eng
https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/15863
http://dx.doi.org/10.15488/15739
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/15863/3/thesis_final_publication.pdf.txt
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https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/15863/2/license.txt
f2913156831f3a79acd4e29910f5cfd8
https://www.repo.uni-hannover.de/bitstream/123456789/15863/1/thesis_final_publication.pdf
7583cd6a09eca7d56e1093913549d150
CC BY 3.0 DE
Gravitational waves
LISA
Time-Delay Interferometry
Gravitationswellen
LISA
Time-Delay Interferometry
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::530 | Physik
Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::520 | Astronomie, Kartographie