引力梯度归算的模拟计算

引入引力梯度不变量后可将GOCE卫星观测数据简化成扰动位的径向二阶导数边界条件,由于卫星轨道不规则性给解算带来了很大的困难,因此解算过程中需要将在轨道上建立的边界条件延拓到如平均球面这样的规则曲面上来,由此便需要对引力梯度的延拓或归算等问题展开研究.本文依据Taylor展开讨论了引力梯度的归算方法,并针对EGM2008模型进行了模拟计算,结果表明本文给出的归算方法便于实施、提高精度效果明显,能有效地恢复引力场的位系数.顾及到GOCE引力梯度数据的实际观测精度,建议实施二次归算.

计算Legendre函数导数的非奇异方法

引力场关于经度和纬度方向的梯度在两极附近会产生奇异性现象,这将会给诸如重力场和静态洋流探索(GOCE,Gravity field and stesdy-state Oceam Circulation Explorer)数据处理等引力场的研究工作带来诸多不便和困难。这里首先分析了该奇异性产生的原因,即目前采用的球坐标系自身在两极处是奇异的;然后利用Legendre函数的性质推导了一组不含任何奇异性的计算引力场梯度的计算公式;最后与常用的迭代方法进行了实例计算比较,结果表明所导出的公式不仅计算精度大大提高,而且计算用时也不会增加。