新的月球大地水准面模型与参考三轴水准椭球

采用月球重力场模型CEGM02和地形模型LRO_LTM02建立一个尽量与几何表面贴近的月球参考等势面,定义为月球大地水准面,其重力位W0=2 822 327.8±16.2 m2s-2。并解求与其等势的三轴水准椭球(长半轴1 737 462 m,极扁率1/2 579,赤道扁率1/6 863,长半轴经度-76.8″)作为参考椭球。以该参考椭球为基准计算发现:正常重力场由赤道向两极减小约60×10-5ms-2,沿赤道部分变动约25×10-5ms-2;月球大地水准面高-325.9～389.1 m。

月球的力学形状以及月球物理参数的研究

利用月球重力场展开式中的Stokes系数,确定了月球的力学形状(月球水准面方程),然后计算了最佳拟合的月球椭球体的参数.同时,通过数值求解Clairaut方程获得了一组月球物理参数的流体静力学平衡值,进而讨论了月球形状参数中的非流体静力学分量的特点.显而易见,当选取月球的一些物理参数时,应考虑到地月系经历了潮汐演化这一事实.最后,建议把月球的物理参数分成三类:初始常数,导出常数,以及估算常数(参看表4).本文给出了计算各导出常数的公式,并建议把月球的潮汐洛夫数k_2归于估算常数中.当前可用月球内部结构模型(例如本文的LUNA 91-04)的计算值(k_2=0.0266)作为其采用值,该位与IERS Standards(1992)中给出的数值(0.0222)不同;当k_2值改变时,将会影响到导出常数C_(22)和C/MR^2的取值.

利用LP多普勒数据解算月球重力场模型的分析

利用GSFC/NASA提供的GEODYNII/SOLVE软件处理月球探测器LP(Lunar Prospector)扩展任务阶段最后3个月的测速和测距跟踪数据,解算月球重力场模型,比较分析全部位系数解算和部分中高阶次位系数解算2种方法,并对2种方法解算得到的模型进行阶方差分析。同时通过轨道残差、重复轨道误差以及模型大地水准面等几个方面对基于部分中高阶次位系数解算的有效性和得到的模型进行精度评估。结果表明基于部分中高阶次位系数解算的方法进行恢复月球重力场是可行的。该方法将用于"嫦娥工程"中月球重力场的解析。

基于大倾角卫星轨道跟踪数据的月球重力场模型仿真解算

本文针对已有月球探测任务主要为极轨的特点,仿真分析了大倾角轨道卫星跟踪数据在月球重力场解算中的贡献.文中针对极轨道、77°倾角和极轨道结合77°倾角轨道三种情况各三个月的轨道跟踪数据进行了月球重力场模型仿真解算,通过重力场功率谱、基于解算模型位系数协方差矩阵的重力异常及月球大地水准面误差以及精密定轨等手段对解算模型进行了精度评价.结果表明结合大倾角的轨道可以较为明显地改进月球重力场模型的计算精度.