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目次
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本書是一本較系統和詳實地論述下一代衛星重力反演理論、方法與關鍵技術的科學專著。全書共19章，主要內容包括：我國下一代CSGM(China'sSatelliteGravityMission)衛星重力測量計劃實施；基於新型能量插值法反演120階GRACE(GravityRecoveryAndClimateExperiment)地球重力場；基於Lagrange和Taylor星間速度插值法反演GRACEFollow-On地球重力場；NGGM地球重力場反演和我國下一代衛星重力計劃最優軌道設計；基於殘餘星間速度法反演120階GRACEFollow-On地球重力場；基於下一代Pendulum-A/B雙星編隊開展衛星重力反演和需求論證；基於星間速度插值法反演下一代三向車輪雙星編隊ACR-Cartwheel地球重力場；聯合串行式和鐘擺式衛星編隊精確建立下一代HIP-3S(Hybrid-Inline-Pendulum-Three-Satellite)地球重力場模型；基於下一代四星轉輪式編隊反演FSCF(Four-SatelliteCartwheelFormation)地球重力場；基於GRACEFollow-On衛星重力梯度法反演下一代地球重力場；衛星重力梯度反演研究進展；基於時空域混合法反演250階GOCE(GravityFieldandStead-StateOceanCirculationExplore)地球重力場；基於解析模型和數值模擬對比論證衛星重力梯度的一維垂向分量和三維全張量對250階GOCE地球重力場反演精度影響；基於解析法估計下一代GOCEFollow-On地球重力場精度；基於功率譜原理解析誤差模型開展下一代GOCEFollow-On需求論證；基於激光干涉星間測距原理的下一代月球衛星重力計劃需求論證；國際火星探測計劃進展和我國將來火星衛星重力計劃研究。
目次
目錄
“地球觀測與導航技術叢書”編寫說明
序
前言
第1章 我國下一代高精度CSGM衛星重力測量計劃 1
1.1 國際衛星重力測量計劃研究背景 1
1.2 我國將來CSGM衛星重力計劃 3
1.3 本章小結 11
參考文獻 11
第2章 基於新型能量插值法精確建立GRACE-only地球重力場模型 15
2.1 研究背景 15
2.2 基於能量插值原理的衛星重力反演法 17
2.3 研究結果 21
2.4 本章小結 23
參考文獻 24
第3章 Lagrange 和Taylor星間速度插值法影響衛星重力反演精度 28
3.1 研究背景 28
3.2 衛星觀測方程建立 29
3.3 研究結果 33
3.4 本章小結 36
參考文獻 36
第4章 基於NGGM衛星編隊提高下一代衛星重力反演精度 39
4.1 研究背景 39
4.2 研究方法 41
4.3 研究結果 41
4.4 本章小結 48
參考文獻 49
第5章 基於殘餘星間速度法反演GRACE Follow-On地球重力場 52
5.1 研究背景 52
5.2 殘餘星間速度觀測方程建立 53
5.3 衛星觀測值色噪聲模擬 56
5.4 研究結果 59
5.5 本章小結 62
參考文獻 63
第6章 基於下一代Pendulum-A/B雙星編隊精確反演地球重力場 65
6.1 研究背景 65
6.2 Pendulum-A/B雙星觀測值的色噪聲模擬 67
6.3 下一代Pendulum-A/B雙星編隊的可行性檢驗 69
6.4 下一代Pendulum-A/B雙星編隊的需求分析 71
6.5 本章小結 72
參考文獻 73
第7章 基於下一代三向車輪雙星編隊改善地球重力場空間分辨率 76
7.1 研究背景 76
7.2 星間速度插值衛星重力反演法 78
7.3 研究原理 79
7.4 研究結果 82
7.5 本章小結 88
參考文獻 89
第8章 聯合串行和鐘擺式衛星編隊反演下一代HIP-3S地球重力場 92
8.1 研究背景 92
8.2 擾動星間距離觀測方程 95
8.3 軌道穩定性檢驗 97
8.4 衛星重力反演 99
8.5 本章小結 101
參考文獻 101
第9章 基於下一代四星轉輪式編隊精確反演FSCF地球重力場 106
9.1 研究背景 106
9.2 衛星軌道根數的優化設計 108
9.3 地球重力場反演 108
9.4 下一代四星轉輪式編隊系統的優點 112
9.5 本章小結 113
參考文獻 113
第10章 基於GRACE Follow-On衛星重力梯度法反演地球重力場 116
10.1 研究背景 116
10.2 研究方法 117
10.3 研究結果 123
10.4 本章小結 125
參考文獻 125
第11章 衛星重力梯度測量研究進展 128
11.1 研究背景 128
11.2 衛星重力梯度儀研究進展 129
11.3 衛星重力梯度測量特點 132
11.4 衛星重力梯度反演法研究進展 133
11.5 GOCE地球重力場模型研究進展 134
11.6 我國將來衛星重力梯度計劃實施建議 141
11.7 本章小結 143
參考文獻 143
第12章 基於時空域混合法和Kaula正則化解算GOCE重力場 148
12.1 研究背景 148
12.2 時空域混合衛星重力梯度反演法 149
12.3 時空域混合衛星重力梯度反演結果 154
12.4 本章小結 156
參考文獻 156
第13章 一維垂向和三維衛星重力梯度影響地球重力場精度對比 159
13.1 研究背景 159
13.2 解析誤差模型建立 161
13.3 數值模擬 164
13.4 本章小結 166
參考文獻 166
第14章 基於解析法估計下一代GOCE Follow-On地球重力場精度 169
14.1 研究背景 169
14.2 解析誤差模型建立 170
14.3 下一代GOCE Follow-On衛星系統需求論證 173
14.4 四期衛星重力計劃反演地球重力場精度對比 176
14.5 本章小結 177
參考文獻 178
第15章 重力梯度解析誤差模型建立和GOCE Follow-On需求論證 180
15.1 研究背景 180
15.2 衛星重力梯度張量的信號功率譜 181
15.3 衛星重力梯度反演解析誤差模型 185
15.4 研究結果 188
15.5 本章小結 192
參考文獻 192
第16章 基於激光干涉星間測距原理的月球衛星重力計劃需求論證 195
16.1 研究背景 195
16.2 國際探月計劃研究進展 196
16.3 GRAIL探月雙星計劃 201
16.4 我國將來月球衛星重力測量計劃 203
16.5 本章小結 209
參考文獻 210
第17章 國際火星探測計劃進展和我國將來火星衛星重力計劃研究 213
17.1 研究背景 213
17.2 國際火星探測計劃發展歷程 213
17.3 中國火星衛星重力梯度計劃研究 216
17.4 本章小結 219
參考文獻 219
第18章 國際金星探測計劃進展和我國金星重力梯度計劃實施 222
18.1 研究背景 222
18.2 國際金星探測計劃研究進展 223
18.3 金星重力場模型建立進展（1980～2002年） 225
18.4 我國實施金星重力梯度計劃建議 226
18.5 我國實施金星重力梯度計劃的重要意義 227
18.6 本章小結 227
參考文獻 227
第19章 總結與展望 230
19.1 衛星重力測量現狀 230
19.2 衛星重力測量必要性 231
19.3 衛星重力測量可行性 232
19.4 衛星重力反演軟件平臺構建 233
19.5 衛星重力測量軌道攝動 235
19.6 衛星重力測量科學應用 237
19.7 衛星重力測量未來研究方向 238
參考文獻 239
“地球觀測與導航技術叢書”編寫說明
序
前言
第1章 我國下一代高精度CSGM衛星重力測量計劃 1
1.1 國際衛星重力測量計劃研究背景 1
1.2 我國將來CSGM衛星重力計劃 3
1.3 本章小結 11
參考文獻 11
第2章 基於新型能量插值法精確建立GRACE-only地球重力場模型 15
2.1 研究背景 15
2.2 基於能量插值原理的衛星重力反演法 17
2.3 研究結果 21
2.4 本章小結 23
參考文獻 24
第3章 Lagrange 和Taylor星間速度插值法影響衛星重力反演精度 28
3.1 研究背景 28
3.2 衛星觀測方程建立 29
3.3 研究結果 33
3.4 本章小結 36
參考文獻 36
第4章 基於NGGM衛星編隊提高下一代衛星重力反演精度 39
4.1 研究背景 39
4.2 研究方法 41
4.3 研究結果 41
4.4 本章小結 48
參考文獻 49
第5章 基於殘餘星間速度法反演GRACE Follow-On地球重力場 52
5.1 研究背景 52
5.2 殘餘星間速度觀測方程建立 53
5.3 衛星觀測值色噪聲模擬 56
5.4 研究結果 59
5.5 本章小結 62
參考文獻 63
第6章 基於下一代Pendulum-A/B雙星編隊精確反演地球重力場 65
6.1 研究背景 65
6.2 Pendulum-A/B雙星觀測值的色噪聲模擬 67
6.3 下一代Pendulum-A/B雙星編隊的可行性檢驗 69
6.4 下一代Pendulum-A/B雙星編隊的需求分析 71
6.5 本章小結 72
參考文獻 73
第7章 基於下一代三向車輪雙星編隊改善地球重力場空間分辨率 76
7.1 研究背景 76
7.2 星間速度插值衛星重力反演法 78
7.3 研究原理 79
7.4 研究結果 82
7.5 本章小結 88
參考文獻 89
第8章 聯合串行和鐘擺式衛星編隊反演下一代HIP-3S地球重力場 92
8.1 研究背景 92
8.2 擾動星間距離觀測方程 95
8.3 軌道穩定性檢驗 97
8.4 衛星重力反演 99
8.5 本章小結 101
參考文獻 101
第9章 基於下一代四星轉輪式編隊精確反演FSCF地球重力場 106
9.1 研究背景 106
9.2 衛星軌道根數的優化設計 108
9.3 地球重力場反演 108
9.4 下一代四星轉輪式編隊系統的優點 112
9.5 本章小結 113
參考文獻 113
第10章 基於GRACE Follow-On衛星重力梯度法反演地球重力場 116
10.1 研究背景 116
10.2 研究方法 117
10.3 研究結果 123
10.4 本章小結 125
參考文獻 125
第11章 衛星重力梯度測量研究進展 128
11.1 研究背景 128
11.2 衛星重力梯度儀研究進展 129
11.3 衛星重力梯度測量特點 132
11.4 衛星重力梯度反演法研究進展 133
11.5 GOCE地球重力場模型研究進展 134
11.6 我國將來衛星重力梯度計劃實施建議 141
11.7 本章小結 143
參考文獻 143
第12章 基於時空域混合法和Kaula正則化解算GOCE重力場 148
12.1 研究背景 148
12.2 時空域混合衛星重力梯度反演法 149
12.3 時空域混合衛星重力梯度反演結果 154
12.4 本章小結 156
參考文獻 156
第13章 一維垂向和三維衛星重力梯度影響地球重力場精度對比 159
13.1 研究背景 159
13.2 解析誤差模型建立 161
13.3 數值模擬 164
13.4 本章小結 166
參考文獻 166
第14章 基於解析法估計下一代GOCE Follow-On地球重力場精度 169
14.1 研究背景 169
14.2 解析誤差模型建立 170
14.3 下一代GOCE Follow-On衛星系統需求論證 173
14.4 四期衛星重力計劃反演地球重力場精度對比 176
14.5 本章小結 177
參考文獻 178
第15章 重力梯度解析誤差模型建立和GOCE Follow-On需求論證 180
15.1 研究背景 180
15.2 衛星重力梯度張量的信號功率譜 181
15.3 衛星重力梯度反演解析誤差模型 185
15.4 研究結果 188
15.5 本章小結 192
參考文獻 192
第16章 基於激光干涉星間測距原理的月球衛星重力計劃需求論證 195
16.1 研究背景 195
16.2 國際探月計劃研究進展 196
16.3 GRAIL探月雙星計劃 201
16.4 我國將來月球衛星重力測量計劃 203
16.5 本章小結 209
參考文獻 210
第17章 國際火星探測計劃進展和我國將來火星衛星重力計劃研究 213
17.1 研究背景 213
17.2 國際火星探測計劃發展歷程 213
17.3 中國火星衛星重力梯度計劃研究 216
17.4 本章小結 219
參考文獻 219
第18章 國際金星探測計劃進展和我國金星重力梯度計劃實施 222
18.1 研究背景 222
18.2 國際金星探測計劃研究進展 223
18.3 金星重力場模型建立進展（1980～2002年） 225
18.4 我國實施金星重力梯度計劃建議 226
18.5 我國實施金星重力梯度計劃的重要意義 227
18.6 本章小結 227
參考文獻 227
第19章 總結與展望 230
19.1 衛星重力測量現狀 230
19.2 衛星重力測量必要性 231
19.3 衛星重力測量可行性 232
19.4 衛星重力反演軟件平臺構建 233
19.5 衛星重力測量軌道攝動 235
19.6 衛星重力測量科學應用 237
19.7 衛星重力測量未來研究方向 238
參考文獻 239
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