应用CHAMP卫星星历精化地球重力场模型的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 沈云中 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005-10 |
| 授予单位 | 中国科学院测量与地球物理研究所 |
| 授予地点 | 武汉 |
| 导师 | 许厚泽 |
| 关键词 | 卫星重力学 正则化算法 重力位模型 |
| 学位专业 | 大地测量学与测量工程 |
| 中文摘要 | 该文主要研究由CHAMP卫生星历计算地球重力场的模型和算法,并给出了模拟计算结果.结合该文的研究,系统地介绍和研究了引力位球函数展开式的三维笛卡儿坐标表示方法和适合位系数解算的病态方程算法.该文的主要工作和结果归纳为以下几个方面:1.导出了引力向量和引力张量球函数展开式的三维笛卡儿坐标表示公式;给出了这些笛卡儿坐标表示式在两极和赤道上的简化形式和不同坐标系的变换公司;2.根据Newton插值公式,导出了由任意点坐标计算二阶数值差分的通用公式;并给出了由5点,7点和9点卫星星历计算卫星加速度的展开式;导出了基于数值差分公式与基于数值积分公式的观测方程;证明了卫星星历已知时,计算观测方程系数矩阵的卫星运动变分方程应满足的初始条件式;3.系统介绍了不适定方程解算的正则化理论与算法,特别是离散型病态方程的算法.完整给出了正则化算法的谱分解公式,并在谱域内分析了高频误差对求解结果的损害;证明了均方误差矩阵的迹与正则化估值偏离真值的二次范数的数学期望值是等价的;导出了基于Kaula规则约束的正则化参数谱分解计算公式和正则化解的单位权方差的无偏估计公式;4.为模拟CHAMP星历相互间相关的误差,导出了模拟该误差的计算公式;编写了模拟计算的完整软件;5.通过模拟计算证实了多点数值微分公式具有很高的精度,但用时域法由基于该公式的观测方程解算位系数时,CHAMP的数据精度不能求得满意的低阶次位系数;而采用基于数值积分的观测方程时,通过延长积分弧段可有效提高低阶次位系数的信噪比;只要将积分弧段延长至1000公里,由5天的数据求得前36阶位系数的精度已经接近10<'-10>;由此可估计,由5年CHAMP数据恢复的重力位模型至少在前36阶次范围内比现有模型的精度高接近2个数量级,在前54阶次的范围内,精度至少提高一个数量级;证实了由Kaula规则约束的正则化算法可有效地提高高阶次位系数的精度. |
| 公开日期 | 2013-09-03 |
| 源URL | [http://ir.whigg.ac.cn/handle/342008/3737]  |
| 专题 | 测量与地球物理研究所_学生论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 沈云中. 应用CHAMP卫星星历精化地球重力场模型的研究[D]. 武汉. 中国科学院测量与地球物理研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：测量与地球物理研究所
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