万晓云，张润宁，李 洋，刘 波，眭晓虹，

1.钱学森空间技术实验室，北京 100094; 2.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094; 3.航天东方红卫星有限公司，北京 100094



基于球谐函数的重力异常和垂线偏差误差匹配关系

万晓云1，张润宁2，李 洋3，刘 波1，眭晓虹1，3

1.钱学森空间技术实验室，北京 100094; 2.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094; 3.航天东方红卫星有限公司，北京 100094

重力异常和垂线偏差是测高卫星非常重要的产品。二者的精度指标对于未来的测高卫星方案设计至关重要。本文利用球谐函数来对重力异常和垂线偏差的精度指标进行讨论，首先从理论上推导了重力异常和垂线偏差误差的近似匹配关系，然后通过6个超高阶重力场模型验证了有关结论的正确性。数值试验表明：垂线偏差误差和重力异常误差满足近似的比例关系，即若垂线偏差各方位向等精度测量，且假定精度均为1 μrad，则所对应的重力异常精度约为1.4 mGal; 反之，若重力异常的精度为1 mGal，则所对应的垂线偏差的精度约为0.7 μrad。

重力异常; 垂线偏差; 精度; 匹配关系

海洋测高卫星作为空间大地测量一个重要的观测平台，可提供高精度和高分辨率的海洋重力异常、垂线偏差数据[1-4]。以上数据对于军事(如导航)和经济(如资源勘探)等均具有十分重要的作用。为此，国外发展了大量的测高卫星，数量超过10颗[5]。我国也成功发射了HY-2A卫星[6]，但有关的海洋重力场产品暂未发布。为了弥补在此领域数据的不足，我国后续还将发展HY-2B和HY-2C卫星，以及基于SAR或干涉SAR技术的新型测高卫星[7]。……