国家重点实验室开放基金(SKLGIE2013-M-1-5)
- 作品数：8 被引量：27H指数：5
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- 不同插值法对下一代卫星重力反演精度的影响被引量：3
- 2014年
- 开展了下一代GRACE Follow-On卫星重力反演的研究论证。第一,基于6点Lagrange和Taylor星间速度插值法,利用轨道参数(轨道高度250 km、星间距离50 km、轨道倾角89°、轨道离心率0.001)和关键载荷匹配精度(激光干涉测距系统的星间速度10-7m/s、GPS接收机的卫星位置10-3m和速度10-6m/s、加速度计的非保守力10-11m/s2),精确和快速反演了下一代GRACE Follow-On地球重力场;在120阶处,累计大地水准面精度分别为1.53×10-3m和2.51×10-3m。第二,基于6点Lagrange星间速度插值法反演下一代GRACE Follow-On地球重力场精度较基于6点Taylor星间速度插值法的反演精度平均提高2倍,因此Lagrange星间速度插值法对地球重力场反演精度的敏感性优于Taylor星间速度插值法。
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕
- 关键词：地球重力场
- 下一代月球卫星重力梯度计划Moon-SGG研究
- ＜正＞1.研究背景基于由美国宇航局（NASA）和德国航空航天局（DLR）共同研制开发,并于2002年3月17日发射升空的GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）双星的卫...
- 郑伟许厚泽钟敏
- 我国将来更高精度CSGM卫星重力测量计划研究被引量：4
- 2014年
- 基于卫星跟踪模式的优化选取、关键载荷的优化组合、轨道参数的优化设计、仿真模拟的先期启动和反演方法的优化改进，开展了我国将来CSGM（China’SSatellite Gravity Mission）卫星重力测量计划实施的研究论证。由于卫星跟踪卫星高低／低低（SST-HL／LL）模式对地球中长波重力场的探测精度较高、技术要求相对较低，而且可借鉴当前GRACE卫星的成功经验，因此建议将来CSGM卫星重力测量计划采用SST-HL／LL模式；建议开展激光干涉星问测距仪、复合GPS接收机、非保守力补偿系统、卫星体和加速度计质心调节装置等关键载荷的先期研制；建议将来CSGM卫星的轨道高度（300～400km）和星间距离（100±50km）选择在已有重力卫星的测量盲区；建议将仿真技术应用于CSGM卫星的方案论证、系统设计、部件研制、产品检验、空中使用、故障分析等研发和运行的全过程；对比分析了卫星轨道摄动法、动力学法、能量守恒法和加速度法的优缺点，建议寻求新型、高精度、高效率和全频段的卫星重力反演方法；提出将来CSGM卫星重力测量计划的预期科学目标：在300阶处，累计大地水准面精度和累计重力异常精度分别为1～5cm和1～5mGal。
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕员美娟
- 关键词：卫星跟踪卫星
- 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
- 2015年
- 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.
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：空间分辨率轨道根数
- 国际金星探测计划进展和我国金星重力梯度计划的实施被引量：3
- 2014年
- 介绍国际金星探测计划及利用国际金星探测器跟踪数据建立的金星重力场模型，并建议我国将来金星重力梯度计划应采用SST—HL／SGG—Doppler—VLBI观测模式，卫星轨道高度最好为50～100km。
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕
- 关键词：金星探测器卫星轨道
- 卫星重力梯度反演研究进展被引量：5
- 2014年
- 对比空域法、时域法、直接法、解析法等卫星重力梯度反演法的优缺点,并综述国内外卫星重力梯度反演法的研究进展,对比了目前国际公布的GOCE地球重力场模型精度。结果表明,在210阶内,GO_CONS_GCF_2_DIR_R4模型精度较GO_CONS_GCF_2_SPW_R1模型精度平均提高8.883倍;在250阶内,GO_CONS_GCF_2_DIR_R4模型精度较GO_CONS_GCF_2_TIM_R1模型精度平均提高4.388倍;由于直接法不依赖于任何先验地球重力场模型,理论框架严密,因此地球重力场反演精度最高。
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕员美娟
- 关键词：GOCE空域法
- 基于GRACE Follow-On卫星重力梯度法精确反演地球重力场被引量：8
- 2014年
- 由于GRACE Follow-On双星系统等效于基线长为星间距离的一维水平重力梯度仪，因此本文基于GRACE Follow—On卫星重力梯度法开展了精确和快速反演下一代地球重力场的可行性论证研究．研究结果表明：第一，基于GRACE Follow-On卫星重力梯度法（GFO-SGGM），利用卫星轨道参数（轨道高度250km、星间距离50km、轨道倾角89°、轨道离心率0．001）、关键载荷测量精度（星间距离10^-6m、星间速度10^-7m·s^-1、星间加速度10^-10 m·s^-2、轨道位置10^-3m、轨道速度10^-6m·s^-1、非保守力10^-11 m·s^-2）、观测时间30天和采样间隔10s反演了120阶地球重力场，在120阶处累计大地水准面精度为9．331×10^-4m．第二，在120阶内，利用将来GRACE Follow—On双星反演地球重力场精度较现有GRACE双星平均提高61倍，因此GRACE Follow-On卫星重力梯度法是进一步提高地球重力场反演精度的优选方法．第三，下一代GRACE Follow—On计划较当前GRACE计划的优点如下：轨道高度更低（200-300km）、载荷精度更高（10^-7～10^-9m·s^-1）和星间距离更短（50--100km）．
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：GRACE地球重力场
- 下一代月球卫星重力梯度计划Moon-SGG研究
- <正>1.研究背景基于由美国宇航局(NASA)和德国航空航天局(DLR)共同研制开发,并于2002年3月17日发射升空的GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)双星的卫...
- 郑伟许厚泽钟敏
- 文献传递
- 基于残余星间速度法精确和快速反演下一代GRACE Follow-On地球重力场被引量：6
- 2014年
- 基于新型残余星间速度法(RIRM)反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场.第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度(测量精度10-7 m·s-1)引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程.第二,基于2点、4点、6点和8点RIRM公式对比论证了最优的插值点数.如果相关系数和采样间隔一定,随着插值点数的增加,卫星观测值的信号量被有效加强,而卫星观测值的误差量也同时增加.因此,6点RIRM公式是提高下一代地球重力场精度的较优选择.第三,相关系数对地球重力场精度的影响在不同频段表现为不同特性.随着相关系数的逐渐增大,地球长波重力场精度逐渐降低,而地球中长波重力场精度逐渐升高.第四,基于6点RIRM公式,通过30天观测数据和采样间隔5s,分别利用星间速度和残余星间速度观测值,在120阶次处反演下一代GRACE Follow-On累计大地水准面精度为1.638×10-3 m和1.396×10-3 m.研究结果表明:(1)残余星间速度观测量较星间速度对地球重力场反演精度更敏感;(2)GRACE FollowOn地球重力场精度较GRACE至少高10倍.
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕员美娟
- 关键词：GRACE
- 基于下一代四星转轮式编队系统精确和快速反演FSCF地球重力场被引量：8
- 2013年
- 第一,由于重力卫星编队轨道的稳定性设计是建立下一代高精度和高空间分辨率地球重力场模型的关键,因此为保证下一代四星转轮式编队系统的稳定性,轨道根数的最优设计如下:(1)轨道半长轴a、轨道偏心率e、轨道倾角i和升交点赤经Ω保持不变;(2)每对卫星的近地点幅角ω和平近点角M分别相差180°;(3)初始近地点辐角ω设置于赤道处,初始平近点角M设计于极点处;(4)卫星编队系统椭圆轨道的半长轴和半短轴之比为2∶1.第二,基于下一代四星转轮式编队系统,利用星间速度插值法,通过相关系数(激光干涉测量系统的星间速度0.85、GPS接收机的轨道位置和轨道速度0.95、星载加速度计的非保守力0.90)、观测时间30天和采样间隔10s,反演了120阶FSCF-1/2/3/4(Four-Satellite Cartwheel Formation)地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为1.162×10-4 m,较目前GRACE地球重力场精度至少提高一个数量级.第三,下一代四星转轮式编队系统具有低轨道高度、高精度测量、全张量观测、弱混频效应和强时变信号的优点.
- 郑伟许厚泽钟敏刘成恕员美娟
- 关键词：轨道根数
