《利用引力梯度不變數處理GOCE衛星數據的理論與方法》是依託中國科學院大學，由於錦海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用引力梯度不變數處理GOCE衛星數據的理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：於錦海
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目是使用引力梯度不變數去處理GOCE數據，主要內容涉及：1.完整建立引力梯度不變數理論，即：在衛星軌道上給出擾動位的相應邊界條件，其形式可表達為二階經嚮導數條件，由此能方便地利用GOCE梯度觀測數據去恢復地球引力位係數。2.對建立的不變數理論作全面的精度分析和數值模擬試驗，以保證建立的理論適應GOCE觀測精度的要求。3.建立以邊值問題為主線的解算引力位係數的方法，具體涉及到軌道面上引力梯度的值到軌道平均球面上的歸算、以及球諧調和分析等，使用邊值問題的優點在於引力位係數是分離的，從而避免了大型方程組的求解。4.研製完成能自動讀入GOCE數據、基於不變數理論解算、輸出地球引力位係數的軟體，最終提供獨立的GOCE重力場模型的軟體系統。由於GOCE衛星數據預計將於2010年5月能發布，而引力梯度不變數方法是全新的處理GOCE數據的方法，所以期待著在GOCE數據處理上有較大的突破。
結題摘要
項目能夠按照研究計畫進行實施，完成了項目開始設計的研究工作。總體來說，以引力梯度不變數為基礎，建立起了整套的處理GOCE引力梯度觀測數據的方法，並使用實際GOCE引力梯度觀測數據恢復了相應的重力場模型，其結果與歐空局推薦的主流方法而得的模型精度基本一致，尤其在中高階次（例如80階次以後）上我們得到的模型似乎精度更好一些。下面簡要敘述利用引力梯度不變數來處理GOCE數據的過程。我們引入了有限回響脈衝濾波方法（FIR）和平穩時間序列的改進Durbin-Levision算法（IDL）來對原始數據進行了濾波，其中FIR主要是提取觀測頻段的有效信息，而IDL則是用來消除隨機誤差。對於非全張量觀測問題，我們根據梯度儀坐標系的特點，即：第三軸的指向基本與地心徑向一致，提出了計算不變數的算法，其中特別統計了第三軸的指向基本與地心徑向的夾角，其值都小於1.5度。進行了上述處理後，利用球諧分析方法恢復了GOCE引力場模型。
