无限元-谱元混合法在2.5维引力位计算中的应用

引力位是地球自由振荡数值模拟中不可或缺的一部分,也是重力异常研究中需要计算的对象。由于引力位满足无界的泊松-拉普拉斯方程,其在无穷远边界处为零,这对数值模拟造成了困扰。针对此,采用无限元-谱元混合法,直接对无穷远边界进行拟合,不再对边界条件做近似;同时考虑到三维地球模型计算效率问题,采用2.5维控制方程;最后,通过数值试验,验证了方法的准确性。

利用CHAMP卫星星历恢复引力位模型的模拟研究

对CHAMP卫星星历恢复引力位模型的精度 ,使用 3种方法和不同积分弧长作了模拟计算 ,结果表明 ,采用正则化方法并扩展积分弧长将有助于提高解算位系数的精度 ,预期CHAMP卫星观测将使现有引力位模型低阶位系数的精度提高 1～

地球自转的天文地球动力学效应研究(I)——引力位和重力的变化

详细讨论了地球自转的天文地球动力学效应 .地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动 .根据理论力学的基本概念 ,导出了由于地球自转变化引起的地球引力位系数变化、重力摄动、垂线偏差和地球形变的表达式 ,并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值和地球形变的影响 .建议在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应 .

引力位虚拟压缩恢复法

提出了一种将地球表面的引力位虚拟地压缩到地球内部的一个球体表面 ,进而求解在整个地球外部空间 (包括地球边界上 )

形变地球Euler引力位增量的理论研究

地球在各种力学机制的作用下产生了形变,形变又导致地球引力位的变化,即形变附加位或Euler引力位的增量.在球对称地球模型下,本文基于标量球函数和矢量球函数,对地球形变的体积膨胀、质量迁移和在边界表面的质量收缩引起的Euler引力位增量进行了展开,明确了重力场变化的若干概念,可为高精度地球重力场时空变化的理论研究提供参考和依据.

引力位的Walsh-Fourier级数展开及变换

借助Walsh变换实现引力位球谐函数的快速Fourier变换导出了球谐函数的Walsh—Fourier变换、转换矩阵的快速Walsh—Hadamard变换算法及其数据压缩方法还讨论了Walsh—Fouriede换的特性及其在球谐分析中的应用研究表明：当序率和频率等同时．Walsh．Fourier变换和Fourier变换的结果完全一致，两者曲线形态相同;按双精度运算，两种方法的计算准确度均可达到±（10－15-10－14）；Walsh－Fourler变换可以用实数变换取代Fourier变换的复数变换；快速Walsh－Hadamard变换速度提高的幅度将随着阶数的增加而递增：Walsh—Fourier变换可以用于序率和频率等同或不等同的情形Walsh—Fourler变换可在计算精度。

验证引力位虚拟压缩恢复法以及虚拟向下延拓

采用15′×15′网格离散化手段对均质旋转对称椭球体产生的引力位场进行了数值模拟计算,在相对精度优于10-4的水平上,验证了引力位虚拟压缩恢复法以及重力场虚拟向下延拓法的可靠性和有效性。

三种关于引力位及其一、二阶导数计算方法的比较与分析研究

引力位及其一、二阶导数的计算在卫星精密定轨和重力场解算等研究中有着广泛的应用.本文综合已有方法,选择了其中的3种计算方法进行比较研究,即传统Legendre方法,Cunningham直角坐标递推方法,Zhang方法.首先对3种方法重新推导整理,给出较为准确的计算公式,并采用最新月球探测器GRAIL得到的660阶次重力场模型GRGM660PRIM,从计算效率和精度角度对3种方法进行了分析比较,结果表明Zhang方法在效率和精度方面有较高优势.本文结论可为月球卫星精密定轨和重力场解算等相关研究提供重要参考.

分位贸易引力模型及其EM算法分析

贸易引力模型是一种流行的具有经济理论基础的技术手段。在贸易引力模型的基础上引入分位回归的思想,构建考虑隐变量的分位贸易引力模型,采用该模型的创新之处在于:考虑基础贸易引力模型存在除距离、两国经济规模之外的隐变量,因此采用EM算法对参数进行估计。将该模型应用于2014—2018年45个样本国家的双边出口贸易额数据的分析当中,验证该模型具有稳健性,并得出以下研究结论:出口国经济规模、进口国经济规模、距离对双边出口贸易的影响符合国际贸易理论,而隐变量的系数呈现倒U型,表明除距离及两国经济规模的影响因素外存在其他影响因素,对出口贸易额存在速度先递增、后递减的作用;经过验证各系数均服从Logistc分布。

海洋负荷潮汐对测站位移影响的理论研究

测站位移的海潮效应可以看作是一种负荷影响 ,海潮负荷对测站位移的影响在某些台站 (例如大洋中的岛屿以及沿海岸地区 )可达几厘米 ,因此在空间大地测量技术中必须加以改正。研究了海洋负荷潮汐对测站位移影响的理论和方法 ,在推导过程中回避了将点负荷密度展开为球谐函数 ,而是直接以负荷引力位为基础 ,并将海潮潮高引入表达式中 ,推导出了海潮对测站位移影响的有关公式 ,同时探讨了在毫米级精度时需要注意的一些问题 ,为空间大地测量学的理论研究提供参考和依据。

低价位引力与金牌效应──莱州市刚磊石材公司总经理王刚的经营要诀

低价位引力与金牌效应──莱州市刚磊石材公司总经理王刚的经营要诀汤学礼５月１日，新华社向国内外播发了国家主席江泽民宣布第４３届世乒赛开幕的消息。举办这一全球赛事的天津体育馆大厅就是由私营莱州市刚磊石材有限公司承建的天津市优质工程。５月８日，笔者来到山东...

卫星径向位置摄动计算中的几个问题

为了对卫星轨道径向位置误差进行分析，本文将给出由地球非球形引力位（包括潮汐形变）引起的卫星径向位置摄动表达式，它将同时包含完整的卫星轨道偏心率的0阶和1阶项，并给出径向位置摄动空间分布的一种简单计算方法，它可明显地节省计算机时．

三自由度绳牵引平面并联机器人力/位控制研究

针对三自由度平面绳牵引并联机器人在如何保持一定绳张力的条件下实现位置控制的问题进行了仿真研究。利用牛顿-欧拉法建立了机器人的包括电机在内的动力学方程。考虑到系统正常工作时绳需要具有一定的张力,给出了力分解模型,提出了一种力/位并行控制策略:力回路用于控制绳的张力大小,位置回路用于实现末端轨迹跟踪。最后对机器人控制系统进行了仿真分析,仿真结果表明,该控制策略不仅能够解决绳的张力问题,而且满足对轨迹跟踪要求。

重力位二阶垂向导数——地形改正量板的改进与制做

由于重力测量仪器的改进,重力测量精度的不断提高,重力勘探的应用范围也越来越广,重力测量结果的各种外部改正中的问题,也越来越被人们所重视,过去已经存在的问题,在新的形势下,矛盾显得更为突出。 重力高度改正系数,一般都采用0.3086毫伽/米,对重力测量精度要求不高。

地球自转和固体潮对地球重力场时变特征的影响

精密和详细测定地球重力场及其时间变化 ,是目前卫星重力测量的主要课题。基于高精度的固体潮展开 ,研究了地球自转和固体潮对地球重力场时变特性的影响。给出了适合应用于潮波法的理论公式 ,该公式不同于IERS(92 ) (96 )历书频谱法公式 ,考虑了 4阶潮汐效应 ,精度可达到 10 - 1 1 ms- 2量级。改正了 IERS(96 )关于永久性潮汐处理的不妥之处 ,即指出要用长期 L ove数代替固体潮 L ove数的理由 ,并利用潮汐数据进行了计算。

应用CHAMP星历精化地球重力场的正则化算法与模拟结果

给出由低轨卫星的星历数据计算地球引力位系数的观测方程,探讨解算位系数的正则化算法,导出基于Kaula规则约束的正则化算法的均方误差迹的谱分解公式。利用CHAMP卫星5天的模拟星历恢复了直至54阶次的引力位系数。模拟结果表明:基于Kaula规则约束的正则化算法能有效地改善36阶次以上的位系数精度。

大行星、月球和小天体环绕型探测器的轨道问题

针对环绕型探测器的轨道,以具有不同物理特征的大天体(金星、火星和月球等)为例,根据它们的质量大小(决定其引力作用范围的大小)、密度分布和形状特征(决定其非球形引力场的特征),具体阐述了它们各自环绕型探测器轨道的可能形式和不同的变化特征,另外介绍了小天体探测时的两种伴飞形式。关于环绕型探测器的轨道特征,如月球无大气,对其低轨探测器而言没有能量耗散影响,却同样有轨道寿命问题,而且由于其质量分布不均匀,这种现象还与轨道倾角有密切关系;而对火星的环绕型探测器而言,尽管有类似现象,但与轨道倾角的关系却大不相同。这些重要的轨道变化特征,可为深空探测中目标轨道的选择和设计提供依据。

GEM10B地球模型在中国及其邻域内的重力垂直梯度分布

本文根据GEM 10B地球模型引力位球函数的展开系数,利用Rapp给出的球函数递推公式,计算了该模型在中国及其邻域内的重力垂直梯度分布,并对所得结果进行了初步分析.

中间轨道实用化的进一步探讨

对于受摄二体问题,通常都是处理成一个变化椭圆轨道问题.而对于强摄动情况,椭圆变化太快,人们希望能找到另一种更接近真实运动的所谓中间轨道来代替椭圆轨道.特别针对一些环绕大行星(包括地球)或小行星运行的低轨卫星(探测器),因中心天体的扁率影响较大,给出了几类中间轨道.如Vinti型中间轨道,它可完整地包含扁率项的摄动影响.但它毕竟不能完全反映中心天体的非球形引力作用,在此基础上再去求各种剩余摄动是否简单,人们作了一些有益的探讨.本文就是在此背景下对Vinti型中间轨道的实用化作进一步的深入探讨.结果表明,对一些特殊的中心天体,中间轨道还是有一定实用价值的.