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

摘要：

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10 s,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.

关键词：四星转轮式编队、双星串行式编队、轨道根数、优化设计、卫星重力反演

所属期刊栏目：56

分类号：P223(大地测量学)

资助基金：中国科学院知识创新工程重要方向青年人才项目KZCX2-EW-QN114;国家自然科学基金青年项目41004006,41202094;国家自然科学基金重点项目41131067;国家自然科学基金面上项目11173049;国家留学人员科技活动项目择优资助基金2011;中国科学院计算地球动力学重点实验室开放基金2011-04;武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室测绘基础研究基金11-01-02;中国测绘科学研究院地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室开放基金201322;西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室开放基金SKLGIE2013-M-1-5;中国科学院测量与地球物理研究所重要方向项目和大地测量与地球动力学国家重点实验室自主项目2013

在线出版日期：2013-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2928-2935