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基于下一代三向车轮双星编队改善地球重力场空间分辨率研究
被引量：
6
1
作者
郑伟
许厚泽
+1 位作者
钟敏
员美娟
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期767-779,共13页
由于当前GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)串行式编队存在"南北向条带误差"等缺陷,因此本文基于星间速度插值法开展了利用下一代三向车轮双星编队ACR(Along-Cross-Radial)-Cartwheel提高地球重力场空间分辨率...
由于当前GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)串行式编队存在"南北向条带误差"等缺陷,因此本文基于星间速度插值法开展了利用下一代三向车轮双星编队ACR(Along-Cross-Radial)-Cartwheel提高地球重力场空间分辨率的可行性研究论证.第一,采用GRACE卫星轨道参数和关键载荷精度,利用三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演了120阶地球重力场.结果表明:基于ACR-Cartwheel-A/B双星编队反演地球重力场的模拟精度较德国波茨坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的实测精度平均提高2.6倍,从而检验了基于下一代三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演地球重力场精度优于当前GRACE串行式双星编队的可行性.第二,通过星间速度插值法,采用卫星轨道参数(初始轨道高度350km、平均星间距离100km、初始轨道倾角89°、初始轨道离心率0.0046)、卫星关键载荷精度指标(星间速度10-7 m·s-1、轨道位置10-3 m、轨道速度10-6 m·s-1、非保守力10-11 m·s-2)、观测时间30天和采样间隔10s,基于经向车轮双星编队Lo-AR(Longitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B、纬向车轮双星编队La-AR(Latitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B和三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B,分别反演了120阶地球重力场;在120阶处,累计大地水准面精度分别为5.115×10-4 m、4.923×10-4 m和3.488×10-4 m.结果表明:(1)由于La-AR-Cartwheel-A/B编队的轨道稳定性优于Lo-AR-Cartwheel-A/B编队,因此基于La-AR-Cartwheel-A/B编队反演重力场精度高于Lo-AR-CartwheelA/B编队;(2)由于ACR-Cartwheel-A/B编队可以同时获得轨向、垂向和径向的重力场信息,卫星观测数据具有各向同性优点,因此ACR-Cartwheel-A/B编队是建立下一代高精度和高空间分辨地球重力场模型的优化选择.
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关键词
三
向车轮
编队
经向和纬向车轮编队
轨向、垂向和径向观测值
空间分辨率
轨道根数
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职称材料
题名
基于下一代三向车轮双星编队改善地球重力场空间分辨率研究
被引量：
6
1
作者
郑伟
许厚泽
钟敏
员美娟
机构
中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室
武汉科技大学理学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期767-779,共13页
基金
中国科学院知识创新工程重要方向青年人才项目(KZCX2-EW-QN114)
国家自然科学基金青年项目(41004006
+10 种基金
41202094)
国家自然科学基金重点项目(41131067)
国家自然科学基金面上项目(11173049)
国家留学人员科技活动项目择优资助基金(2011)
中国科学院卢嘉锡青年人才和青年创新促进会基金(2013)
国家民用空间基础设施项目子课题(2014)
武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室测绘基础研究基金(11-01-02)
中国测绘科学研究院地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室开放基金(201322)
西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室开放基金(SKLGIE2013-M-1-5)
中国科学院测量与地球物理研究所重要方向项目(Y309451045)
大地测量与地球动力学国家重点实验室自主项目(Y309491050)联合资助
文摘
由于当前GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)串行式编队存在"南北向条带误差"等缺陷,因此本文基于星间速度插值法开展了利用下一代三向车轮双星编队ACR(Along-Cross-Radial)-Cartwheel提高地球重力场空间分辨率的可行性研究论证.第一,采用GRACE卫星轨道参数和关键载荷精度,利用三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演了120阶地球重力场.结果表明:基于ACR-Cartwheel-A/B双星编队反演地球重力场的模拟精度较德国波茨坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的实测精度平均提高2.6倍,从而检验了基于下一代三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演地球重力场精度优于当前GRACE串行式双星编队的可行性.第二,通过星间速度插值法,采用卫星轨道参数(初始轨道高度350km、平均星间距离100km、初始轨道倾角89°、初始轨道离心率0.0046)、卫星关键载荷精度指标(星间速度10-7 m·s-1、轨道位置10-3 m、轨道速度10-6 m·s-1、非保守力10-11 m·s-2)、观测时间30天和采样间隔10s,基于经向车轮双星编队Lo-AR(Longitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B、纬向车轮双星编队La-AR(Latitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B和三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B,分别反演了120阶地球重力场;在120阶处,累计大地水准面精度分别为5.115×10-4 m、4.923×10-4 m和3.488×10-4 m.结果表明:(1)由于La-AR-Cartwheel-A/B编队的轨道稳定性优于Lo-AR-Cartwheel-A/B编队,因此基于La-AR-Cartwheel-A/B编队反演重力场精度高于Lo-AR-CartwheelA/B编队;(2)由于ACR-Cartwheel-A/B编队可以同时获得轨向、垂向和径向的重力场信息,卫星观测数据具有各向同性优点,因此ACR-Cartwheel-A/B编队是建立下一代高精度和高空间分辨地球重力场模型的优化选择.
关键词
三
向车轮
编队
经向和纬向车轮编队
轨向、垂向和径向观测值
空间分辨率
轨道根数
Keywords
ACR-Cartwheel formation
Lo-AR-Cartwheel and La-AR-Cartwheel formations
Along-cross-radial-track observations
Spatial resolution
Orbital element
分类号
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
P312 [天文地球—固体地球物理学]
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出处
发文年
被引量
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1
基于下一代三向车轮双星编队改善地球重力场空间分辨率研究
郑伟
许厚泽
钟敏
员美娟
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
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