地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2013年
9期
2928-2935
,共8页
郑伟%许厚泽%钟敏%刘成恕%员美娟
鄭偉%許厚澤%鐘敏%劉成恕%員美娟
정위%허후택%종민%류성서%원미연
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
四星轉輪式編隊%雙星串行式編隊%軌道根數%優化設計%衛星重力反縯
사성전륜식편대%쌍성천행식편대%궤도근수%우화설계%위성중력반연
Four-satellite cartwheel formation%Two-satellite collinear formation%Orbital elements%Optimal design%Satellite gravity recovery
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.
第一,由于重力衛星編隊軌道的穩定性設計是建立下一代高精度和高空間分辨率地毬重力場模型的關鍵,因此為保證下一代四星轉輪式編隊繫統的穩定性,軌道根數的最優設計如下:(1)軌道半長軸a、軌道偏心率e、軌道傾角i和升交點赤經Ω保持不變;(2)每對衛星的近地點幅角ω和平近點角M分彆相差180°;(3)初始近地點輻角ω設置于赤道處,初始平近點角M設計于極點處;(4)衛星編隊繫統橢圓軌道的半長軸和半短軸之比為2∶1.第二,基于下一代四星轉輪式編隊繫統,利用星間速度插值法,通過相關繫數(激光榦涉測量繫統的星間速度0.85、GPS接收機的軌道位置和軌道速度0.95、星載加速度計的非保守力0.90)、觀測時間30天和採樣間隔10 s,反縯瞭120階FSCF-1/2/3/4 (Four-Satellite Cartwheel Formation)地毬重力場,在120階處纍計大地水準麵精度為1.162×10-4 m,較目前GRACE地毬重力場精度至少提高一箇數量級.第三,下一代四星轉輪式編隊繫統具有低軌道高度、高精度測量、全張量觀測、弱混頻效應和彊時變信號的優點.
제일,유우중력위성편대궤도적은정성설계시건립하일대고정도화고공간분변솔지구중력장모형적관건,인차위보증하일대사성전륜식편대계통적은정성,궤도근수적최우설계여하:(1)궤도반장축a、궤도편심솔e、궤도경각i화승교점적경Ω보지불변;(2)매대위성적근지점폭각ω화평근점각M분별상차180°;(3)초시근지점복각ω설치우적도처,초시평근점각M설계우겁점처;(4)위성편대계통타원궤도적반장축화반단축지비위2∶1.제이,기우하일대사성전륜식편대계통,이용성간속도삽치법,통과상관계수(격광간섭측량계통적성간속도0.85、GPS접수궤적궤도위치화궤도속도0.95、성재가속도계적비보수력0.90)、관측시간30천화채양간격10 s,반연료120계FSCF-1/2/3/4 (Four-Satellite Cartwheel Formation)지구중력장,재120계처루계대지수준면정도위1.162×10-4 m,교목전GRACE지구중력장정도지소제고일개수량급.제삼,하일대사성전륜식편대계통구유저궤도고도、고정도측량、전장량관측、약혼빈효응화강시변신호적우점.
