海洋测高数据定轨方法研究

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1、第29卷第1期2010年2月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．29No．1Feb．2010海洋测高数据定轨方法研究。张荣之，周凤歧，熊菁(西北工业大学航天学院·陕西西安·710072)擅要：海洋动力环境卫星已经成为进行全球海洋和环境监测的重要手段，其上所携带的溅高仪是用于测量平均海平面、浪高、重力场等海洋环境参数的主要栽荷。本文介绍了国内外星栽海洋测高仪的发展历程、主要的技术改进以及目前的新动态。根据测高仪的测量原理。分析了测高仪数据中可能存在的误差，并给出了对应的误差修正模型。详细介绍了J

2、ason-1测高数据文件中所涉及的误差修正量和采用的模型。最后，通过仿真数据和实测数据的计算，分析了单用测高仪数据和交叉点数据进行轨道确定所能达到的精度，为未来的实际应用提供一些参考。关键词：海洋测高；轨道确定；精度分析中图分类号：P128文献标识码：A文章编号：1674—5620(2010)01—0079—06OrbitDeterminationUsingOceanicAltimeterDataZHANGRong-zhi，ZHOUFeng—qi，XIONGJing(NorthwestemPolytechnicalUniversity，Xi’a

3、ll，ShaanxiProvince710072)Abstract；Satellite-bornealtimetersprovidedistinctiveadvantagesforglobaldistributionofdata．Startingfromthedevelopmentstatusofoceanicaltimetersatellites，significanceoforbitdeterminationusingaltimeterdataisintro’duced．Then，errorcorrectionmodelforaltimet

4、erdataandcomputingmethodofcrossoverareanalyzed．Ateeh—niquethateliminatesaltimeterdependenceonnon-temporaloceantopographyistOusealtimetermeasurementsatpointswhereorbitgroundtrackintersects．ThesepointsarereferredtOascrossoverpoints，andthedifferencedal—timetermeasurementsatthes

5、epointsarereferredtoascrossovermeasurements．Basedonthese，errorcorrectionparametersandmodelscoveredinaltimeterdatafilesofJason-1satellitearerecommendedindetail．Finally，aecura—cyoforbitdeterminationisanalyzedthroughaltimeterdataandcrossoverpointsfromsimulationandmeasurement．Ke

6、ywords：OceanicAltimeter；OrbitDetermination；AccuracyAnalysisO引言1969年Kaula在Williamstown的研讨会上提出卫星测高的构想，1973年美国宇航局(NASA)发射升空第一颗带有测高仪的卫星——天空试验室(Skylab)，它装载了一个一般性的主被动两用式微波测量系统S193——第一个空间测高仪。由于此测高仪采用的脉冲持续时间为0．1弘s，能够得到的分辨率为15m，所以其数据结果意义甚微。1975年4月9日，NASA再次发射了GEOS3(GeodynamiesExperime

7、ntalOceanSatellite)海洋卫星。该卫星的轨道平均高度840km，轨道倾角115。，在轨工作3．5年，卫星上的测高仪能够有效地测量海平面及其随时间的变化。由于GEOS3轨道高度较高，为弥补高度对测高仪回波信号强度的衰减作用和提高分辨率，此测高仪采用了脉冲压缩技术。这项技术在以后的测高仪中都被采用。与Skylab相比，GEOS3不仅在测高仪上有了重大改进，其全球覆盖率也有了很大提高，但其测量数据的质量还不足以广泛应用到科学研究中去。直至1978年6月NASA的Seasat(SEAfaringSATellite)海洋卫星发射，测高仪的

8、数据才真正地可用于科学研究。该卫星轨道平均高度800km，轨道倾角108。，由于电源故障只在轨工作了106天，前期的重复周期为3天，后期的重复周期为1