LAGEOS卫星精密定轨及残差分析

介绍LAGEOS卫星用卫星激光测距(SLR)资料精密定轨和在精密定轨基础上的残差分析处理。SLR资料的分析处理方法、采用的力学模型和解参数的多少根据目标的不同而不同。对不同的方案进行了详细分析、比较。其关键是对LAGEOS卫星进行精密定轨。得出了目前上海天文台在SLR资料的分析处理中已采用的解算模式。作为例证,该解算模式分析处理了1998年12月31日至1999年6月29日LAGEOS卫星的SLR资料,得到每3天一个弧段的精密轨道。结果显示每3天一个弧段的定轨残差rms都小于2厘米。上海天文台从1999年10月1日开始了全球LAGEOS-1和LAGEOS-2资料的快速分析服务,结果可从APSG的网址:http://center.shao.ac.cn/APSG/result获得。

Lageos卫星激光测距前沿回波数据提取模型及应用

Lageos卫星是专用地球动力学卫星,其卫星激光测距数据质量的提升对地球动力学研究具有重要意义。基于Lageos卫星激光角反射器分布,推导了不同层级角反射器回波与反射深度的关系,建立了Lageos卫星前沿回波数据提取模型,并将其应用于上海天文台卫星激光测距数据预处理,验证了该提取模型生成标准点的数据质量改善情况:内符合实验结果表明采用前沿数据提取模型生成的标准点距离参考线的标准差由3.37 mm减小为0.50 mm;外符合实验结果表明前沿数据提取模型处理结果经过快速精密定轨后反馈的距离偏差均值由28 mm减小为21 mm。因此,前沿回波数据提取模型所得标准点数据的稳定性和准确性有一定提升,为获得高质量Lageos卫星激光测距数据提供了一种有效的方法。

激光测距卫星的点扩展函数研究

本文将非相干成象系统的点扩展函数概念引入到激光测距系统 ,详细推导出激光测距卫星的点扩展函数的基本形式 ,并分别计算了 Lageos和 ERS卫星的点扩展函数以及脉冲和点扩展函数作用后的强度分布 ,取得了非常好的结果 .

不同时期地球低阶重力场系数J2变化的特性分析

基于1984年1月至2010年12月共27年的Lageos1和1992年10月至2010年12月共18年的Lageos2激光卫星最新观测数据,应用高精度的卫星观测拟合卫星统计动力学轨道方法反演地球低阶重力场系数2J的变化,分析其不同时期的季节和长期变化特性.结果表明2J变化包含明显的周年、半周年和长期变化信号.通过采用不同数据段拟合得到的2J变化周年和半周年振幅和相位结果较稳定,利用全部数据段得到的2J周年振幅以及相位分别为2.51010,127°,半周年振幅和相位分别为0.941010,213°.对于长期变化,全部数据段拟合得到的长期变化为2.21011a1,然而不同数据段得到的结果因为受到几年尺度的异常变化影响会有所不同,例如＂1998异常＂.最新的数据分析表明2007~2010年期间又可能有明显的异常变化,虽然对应这一变化的地球物理解释目前尚不清楚,但从实测角度监测地球＂胖瘦＂提供观测约束具有重要意义.