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卫星跟踪卫星模式中轨道参数需求分析
  • ISSN号:0001-5245
  • 期刊名称:《天文学报》
  • 时间:0
  • 分类:P128[天文地球—天体测量;天文地球—天文学]
  • 作者机构:[1]中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室,武汉430077, [2]日本京都大学防灾研究所,京都611-0011, [3]武汉科技大学应用物理系,武汉430081
  • 相关基金:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-143)、国家高技术研究发展计划(2009AA12Z138)、国家自然科学基金(40974045)、中国科学院动力大地测量学重点实验室开放基金(L09-14)、湖北省自然科学基金(2009CDB187)和日本JSPS基盘研究项目(B19340129)资助.致谢 感谢美国宇航局(NASA)、美国喷气推进实验室(JPL)和德国波茨坦地学研究中心(GFZ)提供了GRACE双星的相关资料.感谢华中科技大学物理学院罗俊教授和日本京都大学防灾研究所徐培亮博士对本文的帮助.
中文摘要:

首次基于半解析法利用GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)双星K波段星间速度误差、GPS接收机轨道误差和加速度计非保守力误差影响累计大地水准面精度的联合模型开展了卫星跟踪卫星模式中轨道参数的需求分析.建议我国将来首颗重力卫星的平均轨道高度设计为400km和平均星间距离设计为220km较优.此研究不仅为我国将来卫星重力测量计划中轨道参数的优化选取以及全球重力场精度的有效和快速估计提供了理论基础和计算保证,同时对将来国际GRACE Follow-On地球重力测量计划和GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)月球重力探测计划的发展方向具有一定的指导意义.

英文摘要:

The 21st century is a new epoch that human beings upgrade the cognitive capabilities to the Digital Earth using the SST (Satellite-to-Satellite Tracking) and SGG (Satellite Gravity Gradiometry) techniques. The requirement analysis of orbital parameters in the SST model is carried out for the first time using the combined models of cumulative geoid height errors influenced by the range-rate error of K-band ranging system, orbital error of GPS receiver and nonconservative force error of accelerometer from GRACE satellites based on the semi-analytical method in this study. The simulated results are as follows: (1) The matched relationship of accuracy indexes from key payloads including K-band ranging system, GPS receiver and accelerometer is obtained using the semi-analytical method; (2) The GRACE global gravitational field is estimated based on different average orbital altitudes (500 km, 450 km, 400 km, 350 km, 300 km, 250 km and 200 km) and average intersatellite ranges (110 km, 220 km and 330 km). The optimal design of average orbital altitude 400 km and intersatellite range 220 km is suggested in the future first gravity satellite in China. The reasons why the preferable orbital altitude and intersatellite range are selected are analyzed and demonstrated in detail. This work not only can provide theoretical foundation and calculational guarantee for the optimal selection of orbital parameters and efficient and rapid estimation on the accuracy of global gravitational field in the future satellite gravity measurement in China, but also has some guiding significance to the development direction of future international GRACE Follow-On Earth's gravity measurement mission and GRAIL lunar gravity exploration program.

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期刊信息
  • 《天文学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国天文学会 中国科学院紫金山天文台
  • 主编:甘为群
  • 地址:南京市栖霞区元化路8号
  • 邮编:210023
  • 邮箱:twxb@pmo.ac.cn
  • 电话:025-83332133
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5245
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1113/P
  • 邮发代号:2-818
  • 获奖情况:
  • 1992年获中国科协优秀期刊三等奖,1996年获中国科学院优秀期刊三等奖,2000年获中国科协优秀期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:1792