EGM96和EGM2008地球重力场模型计算弹道扰动引力的比较

给出了利用地球重力场模型计算扰动引力以及重力场模型截断误差的公式,计算了36阶、360阶、2 160阶地球重力场模型在径向和水平方向的截断误差,并对36阶、360阶的EGM96和EGM2008重力场模型计算的弹道扰动引力矢量进行了分析和比较。结果表明,采用重力场模型计算扰动引力时,模型阶数和弹道点的高度越低,模型截断误差越大;EGM96和EGM2008模型的一致性随着模型阶数的升高而逐渐降低。总体来看,EGM2008模型的精度要好于EGM96模型。

几种弹道扰动引力计算模型的分析与比较

以360阶EGM2008地球重力场模型计算的扰动引力矢量作为"真值",对司托克斯积分模型、单层密度模型以及点质量模型的计算效果进行了分析和比较。结果表明:司托克斯积分模型的计算精度最高,但计算速度最慢;单层密度模型计算精度次之,计算速度较慢;点质量模型计算速度最快,但计算精度最差。

点质量模型和单层密度模型计算弹道扰动引力的比较

在惯性制导过程中需要时刻计算弹道点扰动引力来精确校正制导系统并修正弹道。重点研究了3种弹道扰动引力的计算方法:地球重力场模型、点质量模型、单层密度模型,分别推导了其计算扰动引力的基本公式,并进行了数值模拟实验,分析比较了其精度和计算效率。

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量。计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要。