基于GRACEFollow-On卫星重力梯度法精确反演地球重力场

由于GRACEFollow-On双星系统等效于基线长为星间距离的一维水平重力梯度仪，因此本文基于GRACEFollow-On卫星重力梯度法开展了精确和快速反演下一代地球重力场的可行性论证研究.研究结果表明：第一，基于GRACEFollow-On卫星重力梯度法（GFO-SGGM），利用卫星轨道参数（轨道高度250km、星间距离50km、轨道倾角89°、轨道离心率0.001）、关键载荷测量精度（星间距离10-6m、星间速度10-7m·s-1、星间加速度10-10m·s-2、轨道位置10-3m、轨道速度10-6m·s-1、非保守力10-11m·s-2）、观测时间30天和采样间隔10s反演了120阶地球重力场，在120阶处累计大地水准面精度为9.331×10-4m.第二，在120阶内，利用将来GRACEFollow-On双星反演地球重力场精度较现有GRACE双星平均提高61倍，因此GRACEFollow-On卫星重力梯度法是进一步提高地球重力场反演精度的优选方法.第三，下一代GRACEFollow-On计划较当前GRACE计划的优点如下：轨道高度更低（200~300km）、载荷精度更高（10-7~10-9m·s-1）和星间距离更短（50~100km）.