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电脑杂谈  发布时间:2020-06-03 15:03:58  来源:网络整理

卫星大地测量_卫星跟踪卫星测量确定地球重力场的理论与方法_卫星测量地形图

空间大地测量技术的观测对象是各种人造地球卫星信号或河外功率信号. 各种卫星大地测量技术获得的观测值都与卫星距离矢量(从站到卫星的矢量)有关. 卫星大地测量方法分为几何方法和动力学方法. 在几何方法中,卫星被视为高空观测的对象,而没有考虑人造地球卫星的复杂轨道运动. 动力学定律必须研究卫星轨道随时间变化的定律. 为此,有必要建立一个卫星运动模型并建立一个力模型.

目前,最准确和有效的空间测量技术是: 卫星激光测距,超长基线干涉测量,卫星重力和卫星测高技术以及全球卫星导航和定位系统技术.

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卫星激光测距

测距仪激光器产生和发射的激光脉冲到达配有后向反射棱镜的测距卫星,并反射回接收装置,从而可以准确地测量往返传播时间卫星大地测量,并确定卫星距离获得. 这是卫星. 激光测距(SLR). 该技术始于1960年代中期,目前的精度约为1厘米.

SLR是目前最精确的绝对(地心)定位技术. 它在定义全球地心参考系统中起着决定性的作用. 它也可以准确地确定地球的自转参数,而卫星重力技术可以确定全球重力场的低阶(n <50). 该模型的主要工具是建立大地参考系(CIS和CTS)以及基本技术. 研究地球动力学问题的方法.

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遍布全球的多个激光测量和防护固定站可用于观察配备有激光反射器的专用卫星的长弧(例如Lages,Geos-1、2、3). 中国已经有5个SLR固定站,上海,武汉和长春已经有了第三代卫星激光测距仪,测距精度优于厘米级.

非常长的基线干涉法

非常长的基线干涉仪(VLBI)观测对象(电源)是位于银河系之外的类星体. 到目前为止,已经有大约3,000个类星体,它们的直径仅约一光年,但它们离地球只有几英里远. 它超过10,000光年,因此地球到类星体的方向可以看作是固定的,并且可以认为从同一个类星体到地球两个地方的信号的方向彼此平行. 其他. 两个VLBI站的射电望远镜通过各自独立的本地振荡信号和记录带同时观测两个源,并根据干扰原理对两个站的接收信号进行互相关处理,经过一系列的校正后,可获得到两个接收天线的信号的时间延迟和边缘速率的测量值,获得了几何时间延迟和几何边缘速率. 为了确定基线矢量,必须从不同的源值中至少测量三个时间延迟. VLBI数据处理的结果可以解决地心坐标系中基线向量的三个分量.

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我国的VLBI站点主要包括上海,和昆明等,可用于天文研究,天文测量和大地测量学,也可用于深空探测卫星的事后精确研究. 例如,在2007年10月24日成功发射探测月球的“ hang娥一号”卫星之后,VLBI轨道网由位于上海,北京,昆明和的VLBI观测站组成. 为了满足“ C娥一号”登月探测器在所有飞行阶段的遥测,遥控,轨道测量和导航任务.

卫星重力和卫星测高技术

为了获得从静态到动态的高精度和高分辨率全球重力场模型,近二十年来,卫星跟踪卫星(即SST和卫星重力梯度技术)已得到广泛使用. SST技术是指两个运行中的卫星之间的精确测距和速度跟踪. 得益于GPS技术的支持,它已发展成为高低卫星之间的跟踪以及低低卫星之间的跟踪.

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在先前的观察模式下,专用的低轨卫星带有高精度加速度计,用于测量由于非保守力而引起的低轨卫星的摄动加速度,而GPS则接收来自的信号. 多颗GPS卫星(作为高轨道卫星),从而精确确定每一个时代低轨道卫星的轨道.

在后一种观测模式中,两个相距约200Km的低轨道卫星分别装有GPS和加速度计,GPS卫星构成高卫星和低卫星跟踪. 同时,两颗低轨道卫星以微米级的测距和速度测量精度相互跟踪.

卫星重力梯度技术是指一种高精度超导重力梯度仪,它安装在低轨道卫星上,用于测量卫星处的重力梯度张量. 由于重力梯度值是地球重力位置的二阶导数,因此它有助于恢复地球重力场的高阶部分(最高为180阶),并且分辨率精度可以提高一个数量级.

卫星测高仪使用安装在卫星上的雷达高度计向海面垂直发射脉冲. 这些脉冲被海面垂直反射到卫星,因此可以根据脉冲往返时间推算卫星到瞬时海面的高度. 可以使用激光测量或GPS测量来准确确定高度测量卫星,从而在选定的平均地球椭球上计算卫星的地球高度.

全球卫星导航和定位系统技术

目前,主要的卫星导航和定位系统是除法国建立的卫星多普勒轨道外,还有美国全球定位系统GPS,的GLONASS卫星大地测量,欧洲的伽利略(GALILEO)和中国的北斗卫星导航和定位系统. 是具有定位DORIS的单向双频地面系统和类似于德国建立的DORIS的双向双频地面系统PRARE.


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