引力梯度不变量与相关边界条件

？本文研究了以引力梯度的不变量作为基本数据来进行地球引力场恢复的方法.该方法的特点是,处理的数据只与卫星定位数据和引力梯度观测数据相关,而与卫星的姿态无关.首先从不变量出发对扰动位作了线性化展开,得到了一般的线性化模型,即:卫星轨道上边界条件的一般形式;其次在球近似下推导了该线性化模型的表达式,并给出了相应的球谐级数解算方法;然后进一步顾及了J2项的影响,改进了球近似模型,得到了顾及J2项情况下关于扰动位的边界条件,并给出了相应的解法;利用EGM96引力场模型对建立的边界条件的理论精度进行了验证和引力场恢复试验,结果表明:球近似模型的平均精度达到了10-7,恢复模型的阶次能达到200阶,而顾及J2项模型的平均精度则达到了10-8,恢复的阶次则可以达到280阶;最后从理论上证明了使用不变量作为基本数据不会使数据组合的误差放大,而且针对GOCE计划的情况论述了不变量的计算方法.