湖北省自然科学基金(2010CDB05301)
- 作品数：10 被引量：58H指数：8
- 相关作者：钟敏许厚泽员美娟郑伟周旭华更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉科技大学日本京都大学更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：天文地球航空宇航科学技术更多>>
- 星间距离影响GRACE地球重力场精度研究被引量：5
- 2011年
- 利用改进的能量守恒法,基于不同星间距离反演了120阶GRACE地球重力场。模拟结果表明：第一,基于相同的GRACE核心载荷精度指标反演长波（L≤20阶）地球重力场时,随着星间距离逐渐增大（110330 km）,累计大地水准面的精度依次提高。在20阶处,基于110 km星间距离反演精度为0.052 cm,基于220 km和330 km星间距离反演精度分别提高了1.156倍和1.209倍。第二,当反演中波（100≤L≤120阶）地球重力场时,在120阶处,基于110 km星间距离反演精度为13.052 cm,基于220 km和330 km星间距离反演精度分别降低了1.327倍和1.970倍。第三,星间距离设计为220±50 km可有效抑制由于星间距离选取不当而导致的长波和中波地球重力场精度的降低。
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟周旭华
- 关键词：GRACE色噪声地球重力场
- 卫星跟踪卫星测量模式中关键载荷精度指标不同匹配关系论证被引量：14
- 2011年
- 本文基于改进的能量守恒法,对GRACE星载K波段星间测量系统、GPS接收机和SuperSTAR加速度计精度指标的不同匹配关系进行了系统论证。模拟结果表明:第一,各关键载荷精度指标呈线性匹配关系;第二,由于耗散能表现为累积变化特性,加速度计误差对恢复重力场的贡献不同于其它载荷;第三,以K波段星间测速精度指标1～10μm/s为标准并结合其它载荷匹配指标,在120阶处大地水准面累积误差为17.6～174.8cm,1.5°×1.5°重力异常累积误差为0.3～2.8mGal,其中K波段星间测速精度指标取1μm/s时,结果与德国地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型符合较好;第四,建议我国将来采用的卫星跟踪卫星测量模式中关键载荷精度指标设计为星间测速1～3μm/s、轨道位置3～10cm、轨道速度0.03～0.10mm/s和非保守力0.3～1.0nm/s2较优。本文的研究为将来GRAIL月球重力探测计划和太阳系其它行星探测计划(如火星)中全球重力场的精确和快速测量提供了理论基础和计算保证。
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：GRACE地球重力场
- 我国下一代重力卫星系统需求分析
- ＜正＞1.研究背景重力卫星在地球重力场作用下绕地球作近圆极轨运动,若精密定轨必须知道精确的地球重力场参数;反之,精确测定卫星轨道摄动,利用摄动跟踪观测数据又可以提高地球重力场参数的精度,两者相辅相成。在大地测量领域,地球...
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 文献传递
- 国际火星探测计划进展和中国火星卫星重力测量计划研究被引量：9
- 2011年
- 介绍国际火星探测计划和基于国际火星探测数据建立的火星重力场模型,阐述SGG-Doppler-VLBI跟踪观测模式的测量原理和优点,并建议中国将来首期火星卫星重力测量计划采用SGG-Doppler-VLBI观测模式和静电悬浮重力梯度仪。
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：火星探测计划卫星重力梯度重力梯度仪
- 基于时空域混合法利用Kaula正则化精确和快速解算GOCE地球重力场被引量：16
- 2011年
- 为了研究卫星重力梯度技术对中高频地球重力场反演精度的影响,本文基于时空域混合法,利用Kaula正则化反演了250阶GOCE地球重力场.模拟结果表明:第一,时空域混合法是精确和快速求解高阶地球重力场的有效方法;第二,Kaula正则化是降低正规阵病态性的重要方法;第三,基于改进的预处理共轭梯度迭代法可快速求解大型线性方程组,计算速度较直接最小二乘法至少提高1000倍;第四,基于卫星轨道误差1 cm和卫星重力梯度误差3×10^(-12)/s^2,在250阶处反演累计大地水准面和重力异常的精度分别为9.295 cm和0.204 mGal.第五,论证了基于国际GRACE和GOCE卫星计划反演高精度和高空间分辨率地球重力场的互补性.
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟周旭华
- 关键词：GOCE卫星重力梯度地球重力场
- 月球重力场模型研究进展和我国将来月球卫星重力梯度计划实施被引量：15
- 2012年
- 本文介绍了基于国际探月观测数据建立的月球重力场模型:8×4、15×8、13×13、5×5、7×7、16×16-1/2/3、Lun60d、GLGM-1/2、LP75D/G、LP100K/J、LP165P、LP150Q和SGM90d;通过对比SST-HL/LL-Doppler-VLBI和SST-HL/SGG-Doppler-VLBI跟踪观测模式的优缺点,建议我国将来首期月球卫星重力测量计划采用SST-HL/SGG-Doppler-VLBI较优;其次,通过对比静电悬浮、超导和量子卫星重力梯度仪的优缺点,建议我国将来首期月球卫星重力梯度计划采用静电悬浮重力梯度仪;并建议我国将来首颗月球重力梯度卫星的轨道高度(50～100 km)选择在已有月球探测卫星的测量盲区,轨道倾角(90°±3°)设计为有利于月球卫星观测数据全球覆盖的近极轨模式。
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：卫星重力梯度测量重力梯度仪
- 基于激光干涉星间测距原理的下一代月球卫星重力测量计划需求论证被引量：11
- 2011年
- 月球卫星重力测量是21世纪国际开展深空探测的发展趋势和追逐热点。月球重力场的精密测量是国际探月计划的重要组成部分,它决定着月球探测器的轨道优化设计和载人登月飞船月面理想着陆点的合适选取。本文首先介绍未来国际GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)月球重力场探测双星计划的总体概述、关键载荷以及科学目标和研究方向。其次,重点阐述月球卫星观测模式可行性论证、月球卫星关键载荷的优化选取、卫星轨道参数的优化设计、仿真模拟研究的先期开展等我国将来月球卫星重力测量计划的实施建议。第一,由于高低/低低卫星跟踪卫星结合多普勒和甚长基线干涉系统观测模式(SST-HL/LL-Doppler-VLBI)对中长波月球重力场的探测精度较高,技术要求相对较低,月球重力场测定速度快、代价低和效益高,可借鉴地球重力卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)系统的成功经验,对定轨精度的要求较低,而且可有效探测远月面区域的月球重力场信号,因此我国将来首期月球卫星重力测量计划采用SST-HL/LL-Doppler-VLBI观测模式较优。第二,我国应先期开展高精度的月球重力卫星关键载荷(激光干涉星间测距仪、非保守力补偿系统等)和地面Doppler-VLBI系统的研制工作。第三,月球卫星轨道高度(50～100 km)和星间距离(100±50 km)的优化设计是成功实施将来我国月球卫星重力测量计划的重要保证。第四,建议我国将仿真技术应用于月球重力卫星的方案论证、系统设计、部件研制、产品检验、实际应用、故障分析等研制和运行的全过程。本文的研究不仅对我国将来首期月球卫星重力测量计划的成功实施具有重要的参考价值,同时对未来国际太阳系行星重力探测的发展方向具有广泛的指导意义。
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：月球重力场卫星跟踪卫星
- 插值公式、相关系数和采样间隔对GRACE Follow-On星间加速度精度的影响被引量：16
- 2012年
- 本文基于星间加速度法开展了插值公式、相关系数和采样间隔对GRACE Follow-On星间加速度精度影响的研究.模拟结果表明:1)适当增加数值微分公式的插值点数可有效提高插值精度.基于9点Newton插值公式,星间加速度的插值误差为4.401×10-13 m.s-2,分别基于7点、5点和3点插值公式,插值误差增加了1.192倍、6.912倍和274.029倍.2)适当增大相关系数可有效降低星间加速度的误差.基于相关系数0.99,星间加速度方差为3.777×10-24 m2.s-4,分别基于相关系数0.90、0.70、0.50和0.00,方差增加了9.780倍、22.404倍、26.217倍和26.820倍.3)随着采样间隔增大,星间加速度方差逐渐降低,但卫星观测值的空间分辨率也同时降低,因此合理选取采样间隔有利于地球重力场精度的提高.4)基于9点Newton插值公式、相关系数(K波段测量系统星间距离和星间速度0.85、GPS轨道位置和轨道速度0.95、星载加速度计非保守力0.90)和采样间隔10s,利用预处理共轭梯度迭代法,精确和快速反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为4.602×10-4 m.
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：GRACE插值公式相关系数采样间隔地球重力场
- 基于改进的预处理共轭梯度法和三维插值法精确和快速解算GRACE地球重力场被引量：8
- 2011年
- 本文首先对比分析了基于直接最小二乘法(DLSP),预处理共轭梯度法(PCCG)和三维插值法(TDIM)解算卫星观测方程的优缺点;其次,基于能量守恒法分别利用改进的PCCG和TDIM反演了120阶GRACE地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为17.316 cm和15.421 cm;最后,通过和德国波兹坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的符合性验证了基于PCCG和TDIM解算高精度和高空间分辨率地球重力场的有效性,同时提出TDIM可作为将来有效解算中高频地球重力场(如GRACE Follow-On,360阶)的优选方法之一.
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：GRACE地球重力场
- 基于星间加速度法精确和快速确定GRACE地球重力场被引量：10
- 2011年
- 本文基于星间加速度法(IRAM),利用预处理共轭梯度迭代法(PCCG)开展了地球重力场恢复的模拟研究.第一,通过9点Newton-Gregory插值法得到星间加速度,并联合星间距离、星间速度和星间加速度建立了卫星观测方程.第二,在120阶处,恢复GRACE-IRAM累计大地水准面的精度为7.215 cm.第三,分析了在地球重力场长波部分,GRACE-IRAM模型的精度略低于EIGEN-GRACE02S,而在重力场中长波部分,其精度略优于EIGEN-GRACE02S的原因.第四,基于敏感于中高频重力场信号的优点,星间加速度法有望成为精确建立下一代高阶次地球重力场模型(如GRACE Fo1low-On)的有效方法.
- 郑伟许厚泽钟敏员美娟
- 关键词：GRACE地球重力场
