基于地面重力的卫星重力梯度检校方法
2021-08-03瞿庆亮常晓涛朱广彬于胜文周苗刘伟
瞿庆亮, 常晓涛* , 朱广彬, 于胜文, 周苗, 刘伟
1 山东科技大学测绘科学与工程学院, 山东青岛 266590 2 自然资源部国土卫星遥感应用中心, 北京 100048
0 引言
地球重力场卫星可以高效探测地球重力场的精细结构,尤其是2009年欧洲航天局发射的GOCE(gravity field and steady-state ocean circulation explorer)卫星,作为全球首颗以重力梯度观测模式恢复高精度高分辨率地球重力场的地球重力卫星,能够以100 km空间分辨率构建1~2 cm精度的全球大地水准面模型和1 mGal精度的地球重力场模型(Bouman et al., 2011, 2016; Bouman and Fuchs, 2012; Van Der Meijde et al., 2015; Xu et al., 2017; Siemes, 2018),为人类更深入地了解地球的内部结构和研究海洋环流提供了丰富的地球观测基础数据.GOCE卫星的核心载荷是星载静电重力梯度仪,其具有高灵敏特性,可以高精度探测地球重力场的中短波信号,配合SST-hl(Satellite-to-Satellite Tracking in the high-low mode)技术获取的地球重力场的长波信号,可实现高精度地球重力场的恢复(蔡林等, 2012; 朱广彬等, 2018; Liang et al., 2020; 刘焕玲等, 2020).但梯度仪受卫星空间环境及观测条件影响,观测值中存在难以避免的噪声,这会增加重力场恢复数据处理的难度,并进一步对重力场恢复的精度和分辨率产生不利影响.在轨检校是顾及梯度仪存在观测噪声的实际情况,通过对其在轨标定最大限度地消除观测系统误差,提高重力场恢复的精度和分辨率.因此,在卫星总体任务确定的情况下,有效的在轨检校显然能降低卫星工程系统对梯度仪研制的指标要求,对控制卫星工程成本、提高观测质量、实现工程总体要求具有重要意义.
研制梯度模式地球重力场探测卫星是我国《国……
