地理信息系统中一种改进的恢复地球重力场方法.ppt

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1、一种改进的卫星重力测量数据处理方法-基线法,概 述,地球重力场对于生活、生产、科学意义1.地球重力场是地球的核心2.地球重力场是地球内部密度和质量的反应器3.地球重力场变化是地球内部物质重新分布的指针 4.地球重力场是卫星轨道主要摄动力 5.地球重力场可以用于导航地球重力场是地球上一种重要物质，一种重要的信息源,地球重力场的测定手段,地面重力测量,海洋重力测量,卫星测高技术,卫星重力测量,航空重力测量,三个重力卫星计划,CHAMP,GRACE,GOCE,国际上处理卫星重力测量数据方法,动力积分法能量法短弧边值法空域法,国内恢复地球重力场研究进展,卫星重力的特点、发展、关键技术研究用CHAMP卫

2、星数据恢复地球重力场研究 动力积分法、加速度分析法、能量法用GRACE卫星数据恢复地球重力场研究 动力积分法、能量法定轨方面的研究,本文的切入点：,在用星间距离观测值求解地球重力场模型并同时改善轨道初始参数方法方面的研究力度还不够，本文以此为核心开展研究。,问题的提出：,GRACE的星间距离测定精度优于GPS距离测定精度。？用星间距离观测值在解算地球重力场模型同时改善轨道初值,GPS定轨,GRACE星间距离恢复地球重力场,轨道初值,地球重力场模型,初始轨道参数的基线表示形式,初始轨道参数直角坐标形式 GRACE_A(X,Y,Z,Vx,Vy,Vz)GRACE_B(X,Y,Z,Vx,Vy,Vz)初

3、始轨道参数基线表示形式P1P12(12个参数),基线参数的意义?,基线参数定义,P1：基线中点到地球质心的距离P2：基线中点的地心纬度P3：基线中点的地心经度P4：基线中点速度在惯性系中X轴分量P5：基线中点速度在惯性系中Y轴分量P6：基线中点速度在惯性系中Z轴分量P7：基线长度P8：基线俯仰角P9：基线方位角P10：基线长度变化率P11：基线俯仰角变化率P12：基线方位角变化率,描述基线中点,描述基线矢量,为什么用基线参数?,基线参数的敏感性分析,星间距离及其变率观测值对参数的敏感性分析方法:分析星间距离对于参数偏导数的量级比较法,星间距离敏感性定量分析,P1P6:描述基线中点参数，星间距离

4、观测值对于这些量不敏感P7P12:描述基线状态，星间距离观测值对于这些量可能敏感P1:描述卫星的高度，它影响卫星的速度,P8:TransM_pitch 13597.991210937500000P9:TransM_yaw 233.298660278320300P12:TransM_yawrate 161.941055297851600P11:TransM_pitchrate-44.394557952880860P10:TransM_lengthrate-23.470464706420900P7:TransM_length-9.520219564437866E-001P1:TransM_rMId

5、point 3.806425374932587E-004,星间距离对于参数偏导数的量级分析（距离）,比较法分析（星间距离）,最敏感,最敏感,P8:TransMrangerate_pitch 48.931816101074220P12:TransMrangerate_vyaw 1.963499069213867P10:TransMrangerate_vrang-3.778734505176544E-001P11:TransMrangerate_vpitch-3.300119936466217E-001P9:TransMrangerate_yaw 1.100824587047100E-002P7:

6、TransMrangerate_range 4.257507971487939E-004P1:TransMrangerate_rMIdpoint 9.540753126202617E-006,星间速度对于参数偏导数的量级分析（距离变率）,比较法分析（距离变率）,最敏感,最敏感,敏感性分析结果,星间距离变率对于基线参数敏感性:在第一组参数中对P8最为敏感在第二组参数中，对P10最为敏感，P11次之,星间距离对于基线参数敏感性:在第一组参数中P8是最为敏感的参数在第二组参数中，P11最为敏感，P10次之,基线参数的残差分析,目的:用残差分析说明估计基线参数意义,轨道初值和加速度计参数估计前后的星间

7、速度残差,估计前,估计后,目的:用残差分析说明估计基线参数意义,基线参数估计前后的星间速度残差,估计前标准差:4.54m/s,估计后标准差:1.93 m/s,“基线法”试验结果,位系数阶误差,大地水准面累积误差,“基线法”应用-DQM2006S2,数据：2004年68月中30天的星间距离变率观测值积分弧长：24小时初始地球重力场模型：EGM96估计参数：重力场模型系数、加速度计参数、基线参数重力场模型系数阶数：100阶次重力场模型命名：DQM2006S2,基本情况:,模型DQM2006S2的精度分析,各个模型与参考模型位系数的差值的阶方差（a）和大地水准面累积误差（b）,EigenCHAMP03S,DQM2006S2,GGM01S,谢 谢！,