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卫星重力梯度数据粗差探测方法对比研究: 2024年; 利用GOCE卫星重力梯度数据恢复地球重力场模型时,观测数据的质量直接影响着构建模型的精度。针对GOCE卫星重力梯度观测数据中存在粗差问题,以迹准则法、重力梯度异常法、Overhauser样条插值法为基础,通过贝塞尔公式和利用绝对偏差中位数与中误差的关系计算粗差探测阈值,形成了5种不同的粗差探测方法,利用level2实测数据对比分析5种方法的粗差探测能力。实验表明利用绝对偏差中位数与中误差的关系计算出的粗差阈值具有优良的“抗差”特性,可有效探测实测重力梯度观测数据中的粗差。; 邢志斌李姗姗田苗常品要杨旭孟瑶

卫星重力梯度观测数据构建与精化处理方法研究: 地球重力场综合反映地球物质的空间分布、运动和变化。确定地球重力场精细结构及其变化，可以为进一步认识地球和解决人类面临的资源、环境、灾害等紧迫问题提供基础地学信息。全球重力场高分辨率测量在民用航天、地球物理、国防等领域具有...; 陈逸峰; 关键词：卫星重力梯度 GOCE 粗差探测

GOCE卫星重力梯度数据反演重力场的滤波器设计与比较分析被引量：3: 2023年; 地球重力场和海洋环流探测(gravity field and steady-state ocean circulation explorer,GOCE)卫星重力梯度数据有色噪声和低频系统误差的滤波处理是反演高精度地球重力场的一个关键问题。针对GOCE卫星重力梯度数据的滤波处理,基于移动平均(moving average,MA)方法和CPR(circle per revolution)经验参数方法设计了两类低频系统误差滤波器,并分别将这两类滤波器与基于自回归移动平均(auto-regressive and moving average,ARMA)模型设计的有色噪声滤波器组合起来形成级联滤波器。为了分析滤波器处理的实际效果,基于空域最小二乘法采用70 d的GOCE观测数据,并联合重力恢复与气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)数据分别反演了224阶次的重力场模型GOGR-MA(MA+ARMA级联滤波)和GOGR-CPR(CPR+ARMA级联滤波)。将反演模型与采用同期数据求解的第一代GOCE系列模型及GOCE和GRACE联合模型GOCO01S进行比较,并通过高精度的全球定位系统水准数据和稳态海面地形模型进行检核,结果表明:构建的MA和CPR经验参数滤波器均能削弱低频系统误差的影响,并且后者效果更为明显,而ARMA去相关滤波器能够有效地对重力梯度数据有色噪声进行白化处理;反演的联合模型GOGR-MA和GOGR-CPR的精度接近,并且它们都优于欧空局采用同期数据研制的GOCO01S模型。反演结果验证了设计的级联滤波器的正确性和有效性,可为GOCE卫星重力梯度数据的滤波处理及高精度重力场反演提供参考。; 刘滔钟波李贤炮谭江涛; 关键词：卫星重力梯度有色噪声滤波器设计

卫星重力梯度反演地球重力场与新一代加速度计贡献的模拟研究: 地球重力场是地球科学研究与分析的基本物理场,其时空变化与地球的质量分布与迁移息息相关。因此,地球重力场的精确观测对理解地球系统的物质结构分布和质量变化至关重要。卫星重力测量技术的实现,开创了高精度观测地球重力场的新纪元,...; 穆庆禄

卫星重力梯度数据粗差探测的组合法研究: 2022年; 对GOCE卫星重力梯度实测数据粗差探测做了相关研究,探讨了进行粗差探测的相关理论与方法,包括重力梯度数据粗差探测的迹准则、连续性准则,以及Dixon检验法、小波探测法、组合法等几种粗差探测方法,重点探讨粗差探测组合方法。在连续性准则下运用上述探测方法对实测数据分别进行了粗差探测计算,通过调整置信度、阈值等参数,分析这些参数对各种探测方法结果的影响。研究结果表明:1) Dixon检验方法算法简单、快速,可用于快速解的粗差探测;2)小波收缩阈值方法探测质量较高,可用于精密解的粗差探测;3)小波和Dixon检验的组合探测法探测质量优于2种单一探测方法。; 李晓翔罗晓丹; 关键词：卫星重力梯度预处理

卫星重力梯度精化局部重力场的径向基函数法被引量：1: 2022年; 针对球谐函数方法构建全球重力场模型不能顾及重力场局部特征差异的问题,提出了一种基于卫星重力梯度数据精化局部重力场的径向基函数方法及数据处理方案.以北美地区为例,采用GOCE(地球重力场与静态海洋环流探测)卫星重力梯度数据和ITG-GRACE2010S模型法方程反演的全球重力场为背景模型,通过频域内定权的级联滤波方法抑制重力梯度低频系统误差和有色噪声,基于球面样条核函数和分区正则化策略构建了更符合区域特征的局部重力场模型.利用高精度的GOCO06S模型和GPS(全球定位系统)水准数据进行检核,结果表明:构建的局部重力场模型比同期数据解算的全球重力场模型精度更高,并且新版GOCE数据的解算精度明显优于旧版.; 钟波刘滔李贤炮谭江涛; 关键词：卫星重力梯度局部重力场

卫星重力梯度测量外部检校方法研究: 重力梯度测量卫星可在100km空间分辨率上以1mGal精度探测地球全球重力场并实现1～2cm精度全球大地水准面模型的构建，以其经济、快速、高效、精确的手段，为地球科学研究、陆地海洋监测、气候变化预报、自然资源勘探等重大科...; 瞿庆亮; 关键词：卫星大地测量重力梯度测量

基于地面重力的卫星重力梯度检校方法被引量：4: 2021年; 卫星重力梯度仪在轨检校是提高梯度模式重力卫星观测质量的关键.本文面向中国未来梯度模式重力卫星规划任务,研究提出一种基于地面重力的卫星在轨检校方法,该方法顾及卫星设计指标,从地面先验重力数据的精度、空间尺度以及卫星重力梯度仪的观测噪声等卫星检校要素开展分析研究,成功实现地面数据与卫星观测数据的比对检校.研究结果表明,在12°×12°的地面检校区域内,利用精度优于1 mGal的地面重力观测数据即可实现噪声低于10 mE的重力梯度仪高精度在轨检校.; 瞿庆亮常晓涛朱广彬于胜文于胜文刘伟; 关键词：卫星重力梯度向上延拓

卫星重力梯度观测数据L1级构建方法被引量：7: 2021年; 高精度重力梯度观测数据L1级构建的系统方法是推进我国自主重力卫星任务重要的基础数据处理技术.本文以GOCE卫星L1级数据预处理技术和关键载荷原始数据为参考,面向我国发展的梯度测量卫星的任务需要,系统研究并初步实现了卫星重力梯度观测数据L1级构建方法,主要包括加速度计电压数据转换、多星敏感器联合姿态数据的角速度重建、卫星重力梯度分量构建等技术内容.计算结果表明,加速度计超灵敏轴精度为10^(-10)~10^(-11) m·s^(-2)·Hz^(-1/2),达到重力梯度仪设计精度要求;多星敏感器联合解算最佳姿态角速度w y、w z在10~100 mHz内精度约提升1个量级,其精度约达到10^(-5) rad·s^(-1)·Hz^(-1/2)量级,能够有效抑制低精度角速度分量在坐标系转换中导致的噪声传播;基于维纳滤波方法恢复的角速度在5~100 mHz频段内的平方根功率谱密度提升了(5.21~6.56)×10^(-11) rad·s^(-1)·Hz^(-1/2),显示了基于高精度角速度解算重力梯度分量的必要性;构建重力梯度各分量计算值与全球重力场和海洋环流探测器(GOCE)官方公布的重力梯度分量精度相当,其梯度张量的迹在20~100 mHz频段范围内约为10 mE·Hz^(-1/2),验证了本文构建方法的有效性.研究工作可为下一步我国推进实施民用重力梯度测量卫星任务提供自主的原始数据处理技术支撑与储备.; 吴云龙郭泽华肖云肖云; 关键词：卫星重力梯度星敏感器

联合星象仪四元数的卫星重力梯度测量角速度重建方法被引量：8: 2021年; 在卫星重力梯度测量的level 1b (L1b)数据处理过程中,为了计算得到高精度的重力梯度,需精确测定卫星姿态角速度。在星象仪姿态数据坐标系转换中,单星象仪中的低精度角速度分量会将噪声传递到其他角速度分量,进而影响整个重力梯度的计算精度。基于星象仪噪声特性,构建星象仪各轴的噪声分布加权矩阵,对两个或多个星象仪的姿态四元数联合求解最佳姿态四元数,为后续角速度恢复提供精确姿态控制。计算结果表明,多星象仪联合解算得到的卫星姿态角速度在整个功率谱密度上实现了显著改善。与单星象仪计算方法相比,多星象仪联合得到的最佳姿态角速度wy、wz在10~100 mHz内精度约提升1个量级,噪声水平约达到10-6rad/s量级,能够有效抑制低精度角速度分量在坐标系转换中导致的噪声传播。此外,基于多星象仪联合方法计算得到的重力梯度迹值的功率谱密度,相比单星象仪方法也有较为显著的改善。; 郭泽华吴云龙肖云肖云; 关键词：卫星重力梯度

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