国际下一代卫星重力测量计划研究进展 被引量：11

1

作者 郑伟 许厚泽 +1 位作者 钟敏 员美娟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第3期152-159,共8页

介绍下一代美国GRACE Follow-On和欧洲E.MOTION(Earth System Mass Transport Mission)卫星重力测量计划的研究进展,以期为我国下一代Post-GRACE卫星重力测量工程的成功实施提供参考依据。详细阐述了我国下一代Post-GRACE卫星重力测量... 介绍下一代美国GRACE Follow-On和欧洲E.MOTION(Earth System Mass Transport Mission)卫星重力测量计划的研究进展,以期为我国下一代Post-GRACE卫星重力测量工程的成功实施提供参考依据。详细阐述了我国下一代Post-GRACE卫星重力测量工程的研究意义和科学目标,建议我国先期构建卫星精密定轨和卫星重力反演仿真模拟软件平台系统,开展重力卫星关键载荷误差分析研究,以及执行卫星重力测量任务需求。 展开更多

关键词 卫星重力测量 GRACE Follow-On E.MOTION Post—GRACE 地球重力场

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卫星重力测量与全球物质平衡问题研究 被引量：2

2

作者 郝晓光 方剑 +2 位作者 刘根友 胡小刚 刘成恕 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期38-41,共4页

介绍卫星重力场在固体地球科学中的应用前景,讨论"地球正常密度假说"和"板块运动重力学机制"在"全球物质平衡问题"研究中可能发挥的作用。

关键词 卫星重力测量 物质平衡 地球正常密度假说 板块运动 重力学机制

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卫星重力测量数据反演中国西部地壳水平运动速率

3

作者 段虎荣 张永志 +1 位作者 徐海军 姚顽强 《地震研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期344-349,共6页

在固定的坐标系下,讨论了直立长方体水平运动与其外部的重力场变化之间的关系,建立了地壳水平运动与地球外部重力场变化的数学模型。根据此模型,并参考直立长方体大小以及地形等因素,用2003～2008年GRACE(Gravity Recovery And Climate ... 在固定的坐标系下,讨论了直立长方体水平运动与其外部的重力场变化之间的关系,建立了地壳水平运动与地球外部重力场变化的数学模型。根据此模型,并参考直立长方体大小以及地形等因素,用2003～2008年GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星数据计算地球外部重力场变化,基于PSO算法(ParticleSwarm Optimization Algorithm)反演中国西部地区地壳水平运动速率。反演结果表明:中国西部地壳水平运动具有整体由南向北、且伴有向东运动的特征;地壳水平运动表现为不均匀,除昆明区域(地壳由北向南运动)外,在南北方向上地壳水平运动速率具有从南向北逐渐递减的趋势。青藏高原南北方向运动速率为10～35 mm/a,东西方向运动速率1～25 mm/a;塔里木盆地南北方向运动速率5～15 mm/a,东西方向运动速率4～7 mm/a。 展开更多

关键词 卫星重力测量 地壳水平运动 直立长方体 西部地区 PSO算法

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海潮模型误差对GRACE-FO卫星激光观测数据反演时变重力场的影响分析

4

作者 郑李均 周浩 +3 位作者 李耀宗 夏明阳 郑舒允 罗志才 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1647-1659,共13页

海潮模型作为时变重力场反演中重要力模型之一,研究其模型噪声对激光测距数据模式下的时变重力场反演具有重要意义.本文利用不同的海潮模型EOT11a、EOT20、FES2014b,结合2019—2022年间共44个月的GRACEFO重力卫星激光测距观测数据LRI(La... 海潮模型作为时变重力场反演中重要力模型之一,研究其模型噪声对激光测距数据模式下的时变重力场反演具有重要意义.本文利用不同的海潮模型EOT11a、EOT20、FES2014b,结合2019—2022年间共44个月的GRACEFO重力卫星激光测距观测数据LRI(Laser Ranging Instrument),分析了海潮模型噪声对LRI验后残差及时变信号获取能力的影响.本文的主要研究结论如下:(1)海潮模型误差对LRI验后残差的影响量级为3~6 nm·s^(−1),海潮模型误差对LRI验后残差影响不显著;(2)海潮模型误差对重力场模型不同低阶位系数估计影响并不相同,影响最大的是位系数C_(21)和S_(21);不同海潮模型反演得到的C_(20)序列与SLR产品的相关性也存在一定差异,相关性最高的为FES2014b,达到0.48,而EOT11a的相关性最低,达到0.46;(3)本文使用的海潮模型误差对时变重力场获取流域尺度时变信号能力影响有限,不同海潮模型反演流域尺度时变信号的等效水高周年振幅差异小于1 cm,年际趋势差异小于1 cm·a^(−1);(4)削弱海潮模型误差对减弱长周期海潮混频误差具有促进作用,进而提高时变重力场反演精度.S2潮汐混频误差空间分布类似“南北”条纹分布. 展开更多

关键词 海潮模型误差 时变重力场 卫星激光测距 卫星重力测量

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新一代重力测量卫星核心指标分析 被引量：3

5

作者 肖云 刘晓刚 郭飞霄 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-4,34,共5页

采用边界分析方法分析新一代重力测量卫星3个核心载荷——星间测距系统、非保守力测量仪和定位接收机的误差对恢复重力场的影响,提出新一代重力测量卫星的核心技术指标。分析表明,星间变率测量精度10~30nm/s、非保守力测量精度(1~5)... 采用边界分析方法分析新一代重力测量卫星3个核心载荷——星间测距系统、非保守力测量仪和定位接收机的误差对恢复重力场的影响,提出新一代重力测量卫星的核心技术指标。分析表明,星间变率测量精度10~30nm/s、非保守力测量精度(1~5)×10-11 m/s2、定轨精度2~3cm时,可实现分辨率100km、精度1~2mGal的重力场测量。本文结论可为新一代重力测量卫星设计提供技术参考。 展开更多

关键词 重力卫星 卫星重力测量 指标设计 动力学法

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现代大地测量在大地基准,卫星重力以及相关研究领域的进展 被引量：13

6

作者 陈俊勇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2003年第6期1-7,共7页

现代大地测量学在建设现代大地测量基准方面的进展主要表现在IGS服务和ITRF的系列精化,ITRF2000是ITRF中迄今最为精确,测站最为稠密的地面坐标参考框架;2001年推出新的WGS84,其成果标以WGS84(G1150)。现代大地测量学在今后几年的进展中... 现代大地测量学在建设现代大地测量基准方面的进展主要表现在IGS服务和ITRF的系列精化,ITRF2000是ITRF中迄今最为精确,测站最为稠密的地面坐标参考框架;2001年推出新的WGS84,其成果标以WGS84(G1150)。现代大地测量学在今后几年的进展中,其中科学收获期望值最高的当推新一轮的卫星重力测量在精化地球重力场模型方面的贡献,利用hl SST技术的CHAMP卫星数据,在2002年和2003年分别发表了相应解算的地球重力场模型EIGEN 1S和EIGEN 2;2002年3月发射的GRACE卫星是同时采用hl SST和ll SST技术,同时来探测和恢复地球重力场及其时变。现代大地测量学具有不同于经典大地测量学的6大特点,即长距离,大范围;高精度;实时,快速;时间维;地心;学术领域扩大以及与其他学科的融合,现代大地测量学业已形成了学科交叉意义上的一门科学。现代大地测量数据可以提供和处理原来是地球动力学、行星学、大气学、海洋学、板块运动学和冰川学的信息,现代大地测量学已形成了学科交叉意义上的大地测量学。 展开更多

关键词 现代大地测量学 大地测量基准 卫星重力测量 地球重力场模型

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基于原子干涉测量技术的卫星重力梯度测量 被引量：7

7

作者 翟振和 吴富梅 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2007年第2期5-6,36,共3页

原子干涉测量技术的发展促进了重力梯度仪技术的发展,使得在测量地球重力场方面有了新的方法,从而能够获得更高分辨率和精度的重力场信息。介绍原子干涉测量技术的基本原理和发展现状,对利用原子干涉重力梯度仪进行卫星重力测量的优势... 原子干涉测量技术的发展促进了重力梯度仪技术的发展,使得在测量地球重力场方面有了新的方法,从而能够获得更高分辨率和精度的重力场信息。介绍原子干涉测量技术的基本原理和发展现状,对利用原子干涉重力梯度仪进行卫星重力测量的优势和可行性进行分析。 展开更多

关键词 原子干涉测量技术 原子干涉重力梯度仪 卫星重力梯度测量

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一种重力测量卫星静电加速度计在轨标定算法 被引量：3

8

作者 辛宁 邱乐德 +1 位作者 张立华 刘乃金 《航天器工程》 北大核心 2016年第1期25-30,共6页

静电加速度计是低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星的关键载荷之一,其性能直接影响地球重力场空间变化率的测定结果。为了确保静电加速度计长期在轨工作,结合扩展卡尔曼滤波估计算法,提出了一种应用动力学方法确定静电加速度计校准参数的算... 静电加速度计是低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星的关键载荷之一,其性能直接影响地球重力场空间变化率的测定结果。为了确保静电加速度计长期在轨工作,结合扩展卡尔曼滤波估计算法,提出了一种应用动力学方法确定静电加速度计校准参数的算法。首先建立静电加速度计及K频段测距(KBR)系统的量测模型;然后将高精度地球重力场模型和静电加速度计观测数据代入扩展卡尔曼滤波算法的状态方程中,将KBR系统观测数据代入观测方程中,建立静电加速度计在轨标定模型。数学仿真结果表明:静电加速度计的标度因子和零偏估计误差均在0.2%以内,实现了卫星静电加速度计较为精确的标定。 展开更多

关键词 重力测量卫星 静电加速度计 K频段测距系统 在轨标定

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卫星重力梯度测量在海洋科学中的应用分析 被引量：3

9

作者 高春春 陆洋 史红岭 《海洋测绘》 2012年第5期77-81,共5页

简述了卫星重力梯度测量技术的基本原理和GOCE数据特点;基于三个不同的重力场模型,采用不同阶次,联合卫星测高平均海面高模型分别推算出全球海面地形,并对结果作了比较分析;探讨了卫星重力梯度测量技术在海洋科学各相关领域的具体应用前... 简述了卫星重力梯度测量技术的基本原理和GOCE数据特点;基于三个不同的重力场模型,采用不同阶次,联合卫星测高平均海面高模型分别推算出全球海面地形,并对结果作了比较分析;探讨了卫星重力梯度测量技术在海洋科学各相关领域的具体应用前景,指出卫星重力梯度测量技术的发展将为海洋科学发展带来巨大的变化。 展开更多

关键词 卫星重力梯度测量 卫星测高 海面地形 海洋科学 GOCE

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低轨道人造卫星(CHAMP、GRACE、GOCE)与高精度地球重力场——卫星重力大地测量的最新发展及其对地球科学的重大影响 被引量：69

10

作者 孙文科 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2002年第1期92-100,共9页

评述了卫星重力大地测量的最新发展及其对地球科学的重大影响。为了更好地理解地球内部物理构造与海洋动力学 ,以及大陆、冰川和海洋的相互作用 ,改善现有地球重力场模型 (包括精度和空间解析度 )是非常重要的。IU GG等国际组织对此已... 评述了卫星重力大地测量的最新发展及其对地球科学的重大影响。为了更好地理解地球内部物理构造与海洋动力学 ,以及大陆、冰川和海洋的相互作用 ,改善现有地球重力场模型 (包括精度和空间解析度 )是非常重要的。IU GG等国际组织对此已经强调了很多年。最近 ,由德国的 GFZ(Geo Forschungs Zentrum) ,美国的 NASA(Na-tional Aeronautics and Space Adminitration)以及欧洲宇航局 ESA(European Space Agency)开发研制了最先进的地球监测技术—— SST(Satellite- to- Sateilite Tracking)。其主要特点是利用现有的 GPS连续追踪新发射低轨道卫星 ,并由低轨道卫星对地球重力场作精密观测。已经发射和即将发射的卫星有 3颗 :CHAMP(Challenging Mini-Satellite Payload for Geophysical Research and Application)已经于 2 0 0 0年发射 ;GRACE(Gravity Recovery andClimate Experim ent)定于 2 0 0 2年发射 ;GOCE(Gravity Field and Steady- state Ocean Circulation Explorer)计划2 0 0 4年发射。它们可以统称为重力卫星。载有 SST技术的人造卫星的主要目的是获得具有前所未有的高精度和高空间解析度的全球重力场和大地水准面模型 ,加强人们对地球内部构造的理解并为海洋和气象研究提供更好的参考。上述 3个重? 展开更多

关键词 低轨道人造卫星 卫星重力大地测量 全球重力场 监测技术 地球科学

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卫星内编队重力场测量关键技术 被引量：2

11

作者 周辉峰 万思刚 曾国强 《四川兵工学报》 CAS 2010年第12期136-138,共3页

结合当前典型重力卫星任务,介绍了重力卫星发展概况,阐述了内编队卫星重力场测量原理及系统工程实践的关键技术,最后就我国开展相关研究提出建议。

关键词 重力场模型 卫星重力场测量 内编队卫星

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卫星平台扰动对星载原子干涉重力梯度仪测量影响分析 被引量：1

12

作者 祝竺 段小春 +1 位作者 廖鹤 赵艳彬 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期372-377,387,共7页

面向未来空间应用,分析了卫星平台扰动对星载原子干涉重力梯度仪测量噪声的影响。其中卫星平台平动自由度的干扰加速度导致梯度仪质心偏差和梯度仪基线长度变化,卫星平台转动自由度的干扰加速度带来拉曼激光方向偏离,引入额外的离心力... 面向未来空间应用,分析了卫星平台扰动对星载原子干涉重力梯度仪测量噪声的影响。其中卫星平台平动自由度的干扰加速度导致梯度仪质心偏差和梯度仪基线长度变化,卫星平台转动自由度的干扰加速度带来拉曼激光方向偏离,引入额外的离心力与科里奥利力。分析结果表明,对于卫星平动自由度,其干扰加速度贡献的原子干涉重力梯度仪测量噪声较小,可忽略不计;对于卫星转动自由度,可通过对卫星角运动的测量和补偿,将原子干涉重力梯度仪的测量噪声在0.1 Hz以下的测量频带内抑制到1 mE/Hz^(1/2)。所述研究将对未来原子干涉重力梯度仪的星载应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 星载重力梯度仪 原子干涉 卫星重力梯度测量 卫星平台扰动

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一种重力测量卫星质心在轨标定改进算法 被引量：1

13

作者 辛宁 邱乐德 +1 位作者 张立华 刘乃金 《航天器工程》 北大核心 2015年第4期44-50,共7页

针对重力测量卫星质心在轨标定算法中存在的陀螺精度不高且易失效的问题,提出了一种应用星敏感器和静电加速度计的质心标定改进算法。在该算法中,将一个明显大于干扰力矩的周期性磁力矩,作用于卫星上;将星敏感器观测量代入预测滤波器中... 针对重力测量卫星质心在轨标定算法中存在的陀螺精度不高且易失效的问题,提出了一种应用星敏感器和静电加速度计的质心标定改进算法。在该算法中,将一个明显大于干扰力矩的周期性磁力矩,作用于卫星上;将星敏感器观测量代入预测滤波器中,估计卫星的角速度及角加速度;利用静电加速度计信息设计扩展卡尔曼滤波,从而实现卫星质心的标定。数学仿真结果表明:此算法能够对卫星的角速度及质心位置进行实时估计,卫星质心三轴最佳标定精度均优于0.05mm,可实现陀螺失效情况下卫星质心较为精确的标定。 展开更多

关键词 重力测量卫星 质心在轨标定 预测滤波 扩展卡尔曼滤波 星敏感器

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重力测量卫星KBR系统相位中心在轨标定算法

14

作者 辛宁 邱乐德 +1 位作者 张立华 丁延卫 《航天器工程》 2014年第2期24-30,共7页

针对低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星K频段测距(KBR)系统相位中心在轨标定问题,提出了一种应用预测卡尔曼滤波算法的KBR系统在轨标定算法。首先,以磁力矩器和姿态控制喷气发动机为执行部件,对一颗卫星施加一定的组合力矩,使其绕另一颗卫... 针对低低跟踪(SST-LL)重力测量卫星K频段测距(KBR)系统相位中心在轨标定问题,提出了一种应用预测卡尔曼滤波算法的KBR系统在轨标定算法。首先,以磁力矩器和姿态控制喷气发动机为执行部件,对一颗卫星施加一定的组合力矩,使其绕另一颗卫星进行周期性姿态机动;然后,将星敏感器数据代入预测卡尔曼滤波算法中估计出卫星姿态;最后,根据KBR系统观测值与卫星姿态角之间的关系,利用扩展卡尔曼滤波算法估计出KBR系统相位中心的位置。数值仿真结果表明:KBR系统相位中心可以被实时估计,当存在较大的卫星姿态动力学模型误差时,KBR系统相位中心的标定误差仍在0.3mrad以内,证明此算法估计精度较高且鲁棒性强。 展开更多

关键词 低低跟踪重力测量卫星 K频段测距系统 相位中心 在轨标定 预测卡尔曼滤波算法

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SST-LL重力测量卫星轨道分析 被引量：2

15

作者 覃政 张立华 丁延卫 《航天器工程》 2012年第3期23-27,共5页

论述了SST-LL重力测量卫星科学任务对轨道寿命、地面覆盖性能、轨道高度单圈波动、星间距离变化范围的需求。根据需求,计算了轨道的自然衰减情况,得出轨道初始高度为500km;综合考虑地面覆盖要求及运载火箭能力,得出了最佳轨道倾角为89&#... 论述了SST-LL重力测量卫星科学任务对轨道寿命、地面覆盖性能、轨道高度单圈波动、星间距离变化范围的需求。根据需求,计算了轨道的自然衰减情况,得出轨道初始高度为500km;综合考虑地面覆盖要求及运载火箭能力,得出了最佳轨道倾角为89°;得出了0.002 0偏心率下轨道高度波动范围不超过50km;分析得出星间距离的长周期变化主要受大气阻力影响,初步确定了轨道控制方案,即定期对受大气阻力较大的卫星进行轨道机动。 展开更多

关键词 重力测量卫星 低-低卫星跟踪卫星 轨道参数 地面覆盖 星间距离

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重力场测量卫星研究概况 被引量：1

16

作者 徐文霞 刘品雄 +1 位作者 申振荣 刘经南 《航天器工程》 2005年第3期79-85,共7页

首先给出了地球重力场和重力测量卫星的内涵,然后概要介绍了地球重力场、月球重力场的作用和意义及国外地球重力场测量技术的发展现状和趋势,比较了目前国际上具有代表性的CHAMP、GRACE和GOCE等重力卫星测量系统。最后阐述我国重力场测... 首先给出了地球重力场和重力测量卫星的内涵,然后概要介绍了地球重力场、月球重力场的作用和意义及国外地球重力场测量技术的发展现状和趋势,比较了目前国际上具有代表性的CHAMP、GRACE和GOCE等重力卫星测量系统。最后阐述我国重力场测量的现状以及发展我国重力场测量卫星系统的必要性,并简要介绍了最新研究进展。 展开更多

关键词 重力场 重力场测量卫星 卫星跟踪卫星技术

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基于重力卫星数据监测地表质量变化的三维点质量模型法 被引量：11

17

作者 苏勇 于冰 +3 位作者 游为 肖东升 王继燕 秦毅坤 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期50-60,共11页

利用卫星重力测量手段监测全球质量变化取得了巨大成功,本文基于牛顿万有引力定律在三维空间直角坐标系中导出利用重力卫星观测数据监测全球质量变化的三维点质量模型法,该方法可直接利用重力卫星的轨道和星间观测数据或时变重力场模型... 利用卫星重力测量手段监测全球质量变化取得了巨大成功,本文基于牛顿万有引力定律在三维空间直角坐标系中导出利用重力卫星观测数据监测全球质量变化的三维点质量模型法,该方法可直接利用重力卫星的轨道和星间观测数据或时变重力场模型计算全球质量变化,由于利用卫星观测数据计算地表质量变化的向下延拓过程以及观测数据噪声的影响,需要采用合适的空间约束方程或正则化技术对解算结果进行约束或平滑处理.利用合成全球质量变化模型模拟一个月的GRACE双星轨道和星间距离变率数据计算全球质量变化,对三维点质量模型法进行分析验证,采用零阶Tikhonov正则化技术处理病态问题.结果表明,三维点质量模型法可有效用于重力卫星观测数据监测全球质量变化,为利用重力卫星观测数据监测全球质量变化提供一种可选的途径. 展开更多

关键词 卫星重力测量 全球质量变化 三维点质量模型法

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低低卫-卫跟踪重力测量物理模型及部分姿轨控技术需求 被引量：1

18

作者 唐富荣 薛大同 达道安 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期531-534,共4页

文章从低低卫 卫跟踪(SST LL)重力测量的基本物理思想出发,导出了SST LL重力测量的物理模型,并由此确定了SST LL重力测量所需要的观测量;从重力测量对低低孪星的编队要求出发,得出了孪星轨道的平均半长轴之差最低控制需求,导出了卫星姿... 文章从低低卫 卫跟踪(SST LL)重力测量的基本物理思想出发,导出了SST LL重力测量的物理模型,并由此确定了SST LL重力测量所需要的观测量;从重力测量对低低孪星的编队要求出发,得出了孪星轨道的平均半长轴之差最低控制需求,导出了卫星姿态俯仰角控制与孪星到地心的距离、及与孪星沿迹相对距离的关系,并估算了孪星两次编队保持机动的时间间隔。 展开更多

关键词 卫星重力测量 SST-LL 孪星编队 姿轨控需求

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GRACE卫星时变重力场去相关滤波参数选取分析 被引量：1

19

作者 郭飞霄 苗岳旺 +2 位作者 孙中苗 肖云 马高峰 《海洋测绘》 CSCD 2018年第5期25-29,共5页

直接采用GRACE时变重力场模型反演地球表层质量变化的结果会呈现严重的南北方向条带状误差。滑动窗口拟合多项式方法是一种有效的经验性去相关滤波方法,能有效削弱中高纬度地区条带状误差。球谐系数去相关滤波起算阶数、滑动窗口宽度以... 直接采用GRACE时变重力场模型反演地球表层质量变化的结果会呈现严重的南北方向条带状误差。滑动窗口拟合多项式方法是一种有效的经验性去相关滤波方法,能有效削弱中高纬度地区条带状误差。球谐系数去相关滤波起算阶数、滑动窗口宽度以及拟合多项式阶数是影响去相关滤波方法效果的关键因素。采用GRACE RL05时变重力场模型数据对去相关滤波的参数选取进行了实验分析,得到了去相关滤波的经验参数,实验结果表明:GRACE时变重力场模型去相关滤波起算阶数应取15阶,滑动窗口宽度应取5或7个点,拟合多项式阶数应设为3阶或4阶。 展开更多

关键词 卫星重力测量 GRACE时变重力场 相关误差 去相关滤波 质量变化

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GOCE卫星重力探测任务 被引量：8

20

作者 徐新禹 李建成 +2 位作者 邹贤才 范春波 禇永海 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2006年第4期49-55,共7页

通过分析利用卫星观测技术恢复地球重力场的现状与不足,论述了实施GOCE任务———地球重力场和稳态海洋环流实验的必要性;并阐述了GOCE任务的发展历史及现状、基本特点、组成部分、重力梯度测量原理、数据处理过程、误差特性,以及该任... 通过分析利用卫星观测技术恢复地球重力场的现状与不足,论述了实施GOCE任务———地球重力场和稳态海洋环流实验的必要性;并阐述了GOCE任务的发展历史及现状、基本特点、组成部分、重力梯度测量原理、数据处理过程、误差特性,以及该任务在固体地球物理学、大地测量学、海洋学、冰河学等地球物理相关科学领域中的应用。 展开更多

关键词 GOCE 卫星重力梯度测量 地球重力场恢复 SST 发展

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