“星载加速度计数据标校方法”获发明

 “星载加速度计数据标校方法”获发明

近日，由中科院测量与地球物理研究所郑伟副研究员和许厚泽院士等共同发明的“基于双星相邻能量差分原理的星载加速度计数据标校方法”获国家发明*，201110130445.8。

　　21世纪是人类利用卫星跟踪卫星（SST）和卫星重力梯度（SGG）技术提升对“数字地球”认知能力的新纪元。重力卫星CHAMP、GRACE和 GOCE的相继成功发射昭示着人类将迎来一个的高精度卫星重力探测技术时代。无论是由卫星轨道摄动技术反演地球重力场，还是基于地球重力场反演技术精化卫星轨道，非保守摄动力（如大气阻力、太阳光压、地球辐射压、轨道高度和姿态控制力等）从卫星合外力中的扣除历来是大地测量学、地球物理学、空间科学等交叉研究领域关注的热点问题和关键技术。过去，通过建立非保守摄动加速度模型，测量分辨率仅为10-7 m/s2，但随着本世纪相关学科的快速发展以及对反演高精度和高空间分辨率地球重力场的迫切要求，低精度的非保守摄动加速度模型已无法满足现阶段科学应用、工业技术、国民经济等领域的需求;当前，新一代重力卫星携带的高精度星载加速度计可扣除作用于卫星的非保守摄动加速度的影响。

　　星载加速度计非保守力数据仅在特定频带宽度内测量精度较高，而测量频带宽度外系统误差较大。由于卫星观测方程中的耗散能差分表现为积分形式，因此导致了观测方程存在能量差漂移。虽然可使用统一的尺度因子标校参数和以简化儒略日为变量的偏差因子计算公式，但由于加速度计的尺度、偏差等系统误差是随时间变化的，因此统一标校参数仅是总体非保守力数据标校的平均值，不能正确反映每天加速度计系统偏差的实际变化。由于地球重力场反演精度敏感于加速度计的系统误差，因此反演高精度和高空间分辨率地球重力场的关键是解决星载加速度计非保守力数据带来的系统误差问题。

　　该发明涉及卫星大地测量学、地球物理学、空间科学等交叉技术领域的一种基于新型双星相邻能量差分原理的星载加速度计非保守力数据标校的方法，在建立无参考扰动位的双星扰动位差观测方程的基础上，利用重力场模型的先验信息，并基于相邻能量差分原理建立了新型相邻能量差分观测方程，拟合出标校参数的尺度因子和偏差因子，实现对星载加速度计非保守力数据的标校。

　　该方法标校精度高，同时适用于单星和双星加速度计数据的快速标校，能有效提高地球重力场反演精度。