GOCE梯度数据坐标系转换及误差分析.pdf

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1、第34卷第3期大地测量与地球动力学Vo1．34No．32014年6月JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICSJun．，2014文章编号：16715942(2014)03-0151．04GOCE梯度数据坐标系转换及误差分析苏勇范东明黄强(西南交通大学地球科学与环境工程学院，成都611756)摘要分析逐点旋转法模型转换过程中误差对转换结果的影响，给出了梯度张量的转换策略。处理结果表明，GOCE的姿态误差满足设计要求，但GOCE梯度张量观测数据质量非常差，包含大量的低频有色噪声，在转换

2、前需要对观测数据进行滤波处理，且采用“移去一恢复”方法能显著提高梯度数据的转换精度。关键词GOCE卫星；引力梯度；梯度张量转换；逐点旋转法；误差分析中图分类号：P223．0文献标识码：ACoORDINATESYSTEMCoNVERSIoNoFGoCEGRADIENTSDATAANDERRoRANALYSISSuYong，FanDongmingandHuangQiang(FacultyofGeoscienceandEnvironmentEngineering，SouthwestJiaotongUniv

3、ersity，Chengdu611756)AbstractThegravitationalgradientsalongtheorbitobservedbyGOCEsatelliteisgiveninthegradiometerco．ordinatesystem(GRF)whiletheEarth’Sgravityfieldmodelfromgradientsisgenerallyinnon—instrumentcoordinatesystem．DuetoGOCEcannotmeasurefullte

4、nsorgradienteficiently，itisnecessarytoreplacevxY、vYzasmodelvaluesandtoconversecoordinatesystemofgradient．Therefore，intherotationprocess，theerrorofthegradientsda—taandtheerroroftherotationmatrixhavebetakenintoaccount．Apointwiserotationmodelofgradientsin

5、variouscoordinatesystemsandanalysistheimpactofvariouserrorsinconversionprocessofgradientsweredescribed，andgradientstensorrotationstrategyisdiscussedsimultaneously．ActualprocessingresultsshowthattheattitudeerroroftheGOCEmeetsthedesignrequirements，butthe

6、qualityofGOCEgradientstensor，isnotgoodforcontainingalargenumberoflow—frequencycolorednoises，whichneedstofilterbeforeconversion．Inaddition，“remove—restore”methodcansignificantlyimprovetheaccuracy．Keywords：GOCEsatellite；gravitationalgradient；tensorrotati

7、on；point-wiserotation；erroranalysis目前，有多个机构正致力于利用GOCE观测数换问题。但由于GOCE卫星梯度仪设计的原因，据恢复地球重力场。于锦海等采用张量不GOCE只能有效给出、、、四个高精度的变量法反演得到了相应的GOCE重力场模型。利用梯度分量，而无法有效给出两个低精度的梯张量不变量法解算地球重力场模型对梯度数据所在度分量，因此GOCE任务无法获取全张量梯度数据。的坐标系没有要求，研究的主要对象是梯度张量的一个直观简单的解决办法是利用已有重力场模型模不变量，从

8、理论上讲不需要考虑梯度数据的坐标转拟两个低精度的梯度分量，并替换掉观测值。但问收稿日期：2013-09-26基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目(2012018412006)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(SWJTU10ZT02，SWj『TU12BR012)；西南交通大学博士研究生创新基金项目。作者简介：苏勇，男，1987年生，博士研究生，主要研究方向为卫星重力测量。E—mail：suyongme@~xmail．coln。152大地测量与地球动力学题是，