GOCE卫星重力梯度校准与无阻尼控制效果分析

• Published in: Ce hui xue bao Vol. 47; no. 3; p. 291
• Main Author: 邹贤才
• Format: Journal Article
• Language: Chinese; English
• Published: Beijing Surveying and Mapping Press 01.03.2018
• Subjects: Accelerometers; Calibration; Control systems; Drag; Earth gravitation; Evaluation; GRACE (experiment); Gradiometers; Kinematics; Magnetic measurement; Mode acceleration; Orbital mechanics; Orbital velocity; Parameter estimation; Satellite tracking; Satellites; Velocity
• ISSN: 1001-1595; 1001-1595
• DOI: 10.11947/j.AGCS.2018.20170219

GOCE卫星是首颗搭载高精度梯度仪，通过加速度计差分测量确定地球重力场的现代重力卫星。该卫星设计为无阻尼飞行状态(沿轨方向)，加速度计并未安置在卫星质心，这些特点使得GOCE与标准的卫星跟踪卫星重力测量模式有着显著的区别。本文首先指出GOCE任务中普通模式加速度校准存在不严密性问题，并提出了分别校准6个加速度计，分离偏差参数的方案。利用GOCE任务期内的几何法精密轨道，采用动力法完成校准，并分析了无阻尼控制的效果，发现:①虽然GOCE所在轨道高度的中性大气密度较GRACE高两到三个量级，但GOCE卫星在沿轨方向的残余非保守力比GRACE卫星的对应分量小一个量级，充分显示了无阻尼控制系统的补偿效果; ②通过精密轨道内插的轨道速度与动力法轨道速度的比较可以得出，卫星无阻尼控制系统对GOCE卫星速度的显著影响; ③计算了GOCE卫星所受的非保守力。获得了GOCE任务期间的加速度计校准参数，并讨论了利用其辅助重力梯度仪数据预处理的可能方法。