CHAMP卫星快速科学轨道数据的使用及精度评定

指出了德国GFZ数据中心提供的CHAMP卫星快速科学轨道数据存在的两个问题 ,即 :1)轨道数据文件开始、结束段精度较低 ;2 )轨道数据中存在粗差。针对这些问题 ,给出了CHAMP卫星快速科学轨道数据的拼接及粗差探测方法。利用德国慕尼黑技术大学提供的精密约化动力法轨道对CHAMP卫星快速轨道数据的精度进行了评估。结果表明 :CHAMP卫星快速科学轨道的位置精度在 10～ 2 0cm左右 ,速度精度为 0 .3～ 0 .5mm/s。

CHAMP轨道及加速度计误差对恢复重力场的影响

介绍了惯性系和地固系下的能量守恒方程。基于能量守恒方法,研究了CHAMP卫星轨道和加速度计误差对卫星高度处的扰动位及由此恢复得到的地球重力场模型精度的影响。结果表明:能量守恒方法对速度精度要求较高,10-8ms-2的加速度计精度可满足1m2s-2的扰动位精度,而该扰动位精度对位置和速度的精度要求分别为10cm和0.13mms-1;利用一个月的CHAMP数据恢复50阶次的重力场模型,要获得优于2×10-5ms-2精度的5°×5°平均重力异常,对位置、速度和加速度计的精度要求分别为:5cm、0.1mms-1和10-8ms-2。

抗差估计在CHAMP重力场恢复中的应用

模拟分析粗差对CHAMP卫星重力场恢复结果的影响：即使观测值中仅存在1个大的粗差，由最小二乘（Ls）估计得到的CHAMP重力场模型精度整体上也有所降低，而由此计算的大地水准高在粗差存在的前后区域都将出现较大偏差。对此，将抗差估计引入CHAMP重力场恢复中，给出了抗差解及其误差影响函数。基于德国GFZ数据中心提供的1个月CHAMP卫星RSO轨道和加速度计数据，并随机加入20个模拟的、（5～100）m^2s^-2大小的异常误差，分别利用LS和抗差估计解算出60×60阶地球重力场模型，并与EIGEN—CG03C、EIGEN2等模型进行比较。结果表明：抗差解能有效控制异常误差影响，得到的CHAMP重力场模型精度明显优于LS解模型，且优于同阶次的EGM96、EIGENIS和EIGEN2模型。

用Kaula线性摄动方法恢复CHAMP重力场模型

介绍了Kau la线性摄动方法的基本原理和算法,基于CHAMP几何法轨道和动力法轨道,给出了利用该方法恢复地球重力场模型的实现过程,分析了Kau la线性摄动方法在实际应用中需要注意的问题。基于德国慕尼黑技术大学提供的一个月的CHAMP几何法轨道和德国GFZ数据中心提供的快速科学轨道,计算出了50×50阶地球重力场模型CHAMP-Kau la1S,并与EIGEN-CG03C、EIGEN-CHAMP03S、EIGEN2、ENIGN1S、EGM96模型进行了比较。结果表明:X ISM-CHAMP1S模型精度明显优于相同阶次EIGEN1S模型,前40阶明显优于EGM96模型,而低于同阶次的EIGEN2和EIGEN-CHAMP03S模型精度。