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高精度测量揭开地球重力场“面纱”
高精度测量 地球 重力场
2021/1/29
2021年年初，华中科技大学引力中心胡忠坤、周敏康教授团队，攻克物质波干涉、超低频隔振、装备小型化等量子重力仪的关键技术，研制出我国首台交付使用的高精度量子重力仪，打破了高精度重力仪被国外技术垄断的局面。据介绍，重力仪获取高精度的地面重力观测信息，是研究地球内部结构、密度和应力分布特征的基础数据。重力场的精密测量在深地探测、资源勘探、灾害监测预警、地球科学等领域有广泛应用。
日前，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“大地测量精密探测新理论与新技术”创新任务团队和“卫星大地测量与全球变化”研究团队在高精度时变重力场产品研制和软件系统研发方面获得新进展。研究团队攻克了GRACE卫星重力测量数据处理与分析关键核心技术，反演获得高精度时变重力场产品（IGG），与美国德克萨斯大学空间研究中心（CSR）的同类产品精度相当，并优于美国喷气推进实验室（J...
GOCE采用的高低卫-卫跟踪和卫星重力梯度测量技术在恢复重力场方面各有所长并互为补充，如何有效利用这两类观测数据最优确定地球重力场是GOCE重力场反演的关键问题。本文研究了联合高低卫-卫跟踪和卫星重力梯度数据恢复地球重力场的最小二乘谱组合法，基于球谐分析方法推导并建立了卫星轨道面扰动位T和径向重力梯度Tzz、以及扰动位T和重力梯度分量组合{Tzz-Txx-Tyy}的谱组合计算模型与误差估计公式。数...
利用LEO星群反演地球重力场低阶带谐项变化的交叠点法
LEO星群 地球重力场 交叠点法
2012/12/25
新一代重力卫星计划主要依靠高精度星载加速度计（ACC）、星间测距系统（KBR）或星载梯度计(SGG)进行地球重力场探测。这类系统因实现困难，成本较高，很难大量实施。而搭载高精度星载GPS接收机的低轨卫星（low earth orbit, LEO）可以相对较低成本获取LEO卫星的精密轨道。卫星精密轨道一方面服务于LEO的主任务（如遥感，气象等）；另一方面可以将这类LEO卫星和星座综合起来，构成LEO...
研究了GOCE卫星测量恢复地球重力场模型的理论与方法。论文的主要工作和创新点有： (1) 建立了扰动重力梯度张量各分量没有奇异性的详细计算模型，解决了重力梯度张量Txx分量在两极地区计算的奇异性难题。 (2) 系统研究了卫星重力梯度数据向下延拓的解析法、泊松积分迭代法和卫星重力梯度数据格网化的移动平均法、反距离加权法、普通克里金法，建立了相应的数学模型，导出了相应的计算公式，并采用“直接法”和“移...
卫星大地测量中的极空白问题导致了在地球重力位模型的解算中，低次球谐系数的估计精度较低。在引入Slepian局部谱分析方法的基础上，详细分析了Slepian函数的数学特性，采用Grünbaum算子提高了Slepian方法求解的稳定性和效率。在此基础上，推导了卫星重力梯度数据确定地球重力场的Slepian方法表达式。通过仿真分析，就Slepian方法在卫星重力梯度数据确定地球重力位模型中的应用和前景进...
在大地坐标系下利用Forsberg局部扰动位协方差模型（即DPM模型）导出了实用的局部重力异常协方差模型（即GAC模型）和局部扰动重力协方差模型（即GDC模型），两种模型形式完全一致.针对GAC模型，提出了两种模型参数的拟合方法,即按照泊松积分向上延拓获得的不同高度数据进行拟合以及按照测量区域的平面实测数据进行拟合，通过某地区的实测数据检验得出两种参数拟合方法得到的参数值相差不大，这种差别在向上和...
多种精度与分辨率采样的局部重力场参数稳定性估计
多种精度 分辨率采样 局部重力场
2009/4/21
国家自然基金项目，2002年1月启动。本项目从重力场探测数据的统计特性与局部重力场参数估计性质出发，分析目前在物理大地测量中被广泛使用的线性估计方法（包括最小二乘配置、重力场积分公式或积分方程的谱分析方法）存在的问题，分析空间协方差函数和参数估计准则与采样分辨率应有的联系。通过引进小波与多尺度分析中的尺度函数为估计核，由Hilbert空间线性估计解的收敛性条件，推导局部重力场逼近中空间协方差函...