低軌重力衛(wèi)星現(xiàn)狀及其重力場(chǎng)模型精度分析

劉鋒++王雪

摘 要：文章介紹了低軌重力衛(wèi)星探測(cè)理論及技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)射的低軌衛(wèi)星CHAMP、GRACE、GOCE的狀況，以及各重力衛(wèi)星的搭載、主要探測(cè)應(yīng)用目標(biāo)。介紹了地球重力場(chǎng)模型的發(fā)展，并介紹了利用已有的低軌重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演的重力場(chǎng)模型，對(duì)部分低軌重力衛(wèi)星所獲取的重力場(chǎng)模型的精度進(jìn)行了分析。我們認(rèn)為低軌重力技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，低軌重力衛(wèi)星重力場(chǎng)模型高階項(xiàng)的系數(shù)階方差是逐漸增大的，其精度有限，低階的位系數(shù)精度是比較可靠的。而在南北極地區(qū)，應(yīng)用高階次的球諧系數(shù)是可行的。

關(guān)鍵詞：地球重力場(chǎng) 重力衛(wèi)星 重力場(chǎng)模型

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（c）-0010-01

地球重力場(chǎng)是反映地球物質(zhì)分布特性的物理場(chǎng)，約一個(gè)世紀(jì)之前，人類就已經(jīng)開始了重力場(chǎng)測(cè)定的工作。但直到上世紀(jì)50年代，高精度的跟蹤衛(wèi)星發(fā)射升空之后，利用衛(wèi)星跟蹤數(shù)據(jù)獲取的重力場(chǎng)模型精度才逐漸得到提高，重力場(chǎng)模型的獲取也才更加有意義。21世紀(jì)以來，三種用來反演地球重力場(chǎng)的低軌重力衛(wèi)星的發(fā)射，則把重力場(chǎng)推算及其應(yīng)用推進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代。

1 重力衛(wèi)星探測(cè)技術(shù)及其進(jìn)展

前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來，衛(wèi)星重力學(xué)取得了飛速的發(fā)展。早期衛(wèi)星重力探測(cè)技術(shù)，主要采用攝影、多普勒、激光等技術(shù)測(cè)定衛(wèi)星在重力異常作用下的軌道攝動(dòng)，以推算地球重力異常模型。1973年美國發(fā)射了測(cè)高衛(wèi)星，利用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)推算重力異常的技術(shù)登上了歷史的舞臺(tái)。……