卫星重力测量技术与地球重力场研究

一、SATELLITE GRAVITY SURVEYING TECHNOLOGY AND RESEARCH OF EARTH’S GRAVITY FIELD（论文文献综述）

Yibin YAO,Yuanxi YANG,Heping SUN,Jiancheng LI^[1]（2021）在《Geodesy Discipline: Progress and Perspective》文中认为The geodesy discipline has been evolving and constantly intersecting and merging with other disciplines in the last 50 years, due to the continuous progress of geodetic observation techniques and expansion of application fields. This paper first introduces the development and roles of geodesy and its formation. Secondly, the development status of geodesy discipline is analyzed from the progress of observation techniques and cross-discipline formation is analyzed from the expansion of application fields. Furthermore, the development trend of geodesy is stated from the perspective of national requirements and scientific developments. Finally, the sub-disciplines for geodesy are suggested at the present stage, based on the requirements of the National Natural Science Foundation of China and development status of geodesy itself, which can provide references for topic selection and fund application of geodetic scientific research.

房婷婷,付广裕^[2]（2021）在《卫星重力与地球重力场的文献计量分析》文中研究说明卫星重力与地球重力场研究是国际大地测量学的重要研究领域,不仅带动了大地测量学本身的发展,也在其他相关研究领域取得了重要的科学应用。以2000年1月至2020年9月的20年Web of Science核心合集数据库中关于该领域的科学论文为研究对象,使用文献计量的方法,应用CiteSpace软件对当前研究现状、近年来发展脉络以及研究热点进行分析。结果表明,关于卫星重力和地球重力场的文献数量总体上逐年上升,2016年以来维持较高的水平,其中美国、德国以及中国的发文量位居前三位;发文量排名前三的研究机构分别为中国科学院、加州理工学院和美国国家航空航天局;我国在卫星重力及地球重力场领域的研究力量相对集中,中国科学院、武汉大学以及中国科学院大学发文数占中国总数的75.36%;利用GRACE数据和球谐函数构建高精度地球重力场模型,反演局部质量变化是当前国际研究热点。得益于卫星重力观测数据,全球重力场模型得到了实质性改进。

吴庭涛,郑伟,尹文杰,张扞卫,张刚强,张文松^[3]（2020）在《地球卫星重力场模型及其应用研究进展》文中研究表明在简述地球重力场模型发展历程的基础上,对地球卫星重力场模型及其应用的研究进展进行综述。回顾了卫星重力测量技术的发展历程,并对CHAMP、GRACE、GOCE和GRACE-FO任务进行了详细介绍;阐述了目前主要的卫星重力反演方法及其改进现状;介绍了目前国际上主要机构反演的地球卫星重力模型,并分别对CHAMP-Only、GRACE-Only和GOCE-Only的系列模型进行对比分析;综述了地球卫星时变重力场模型的应用研究进展;对钱学森空间技术实验室天空海一体化导航与探测团队在地球卫星重力场模型及其应用的研究进展进行了概述;最后,对未来地球卫星重力场模型研究进行了展望,提出了研究建议。

张文松,郑伟,吴凡,李钊伟,刘宗强^[4]（2020）在《全球海洋重力场模型的研究进展及展望》文中研究说明为了探究海洋重力场反演的影响因素,首先回顾了海洋重力场反演的发展进程,通过比较3种主要海洋重力场方法的优缺点并进行区域实用性分析得出最优的方法。其次详细阐述SS系列和KMS-DNSC-DTU系列海洋重力场模型的发展历程。通过新旧模型参数对比分析表明:SS系列早期模型分辨率较高,目前两系列模型分辨率都达到1′×1′;KMS-DNSC-DTU系列模型精度更新较快,DTU17模型精度相比于V24.1模型精度更加接近1 mGal。同时,概述了相应重力场模型在不同区域进行测试的结果,对比分析并得到了影响模型精度的区域差异性因素。最后对卫星测高获取全球海洋重力场模型的前景进行了展望。

郑伟,李钊伟,吴凡^[5]（2019）在《基于新一代GNSS-R星座海面测高原理提高水下惯性/重力组合导航精度研究进展》文中认为紧跟国际卫星测高反演和水下组合导航的最新热点,以满足中国迫切提出的科学和国防需求为导向,介绍了基于GNSS-R卫星海面测高原理提高水下惯性/重力组合导航精度研究进展。第一,介绍了GNSS-R测高精度研究进展、GNSS-R测高沿轨迹空间分辨率研究进展、GNSS-R反射点轨迹间空间分辨率研究进展、基于卫星测高反演海洋重力场研究进展、水下重力匹配导航研究进展等。第二,在GNSS-R海面测高方面,提出了新型大地水准面静态高程镜面反射点修正定位法、海洋潮汐时变高程镜面反射点修正定位法、法向投影镜面反射点修正定位法、GNSS-R星载下视天线接收信噪比模型构建法、GNSS-R星载下视天线可用镜面反射点筛选算法等,旨在提高卫星测高精度和空间分辨率;在水下重力匹配导航方面,提出了新型主成分加权平均归一化法、测地线周期性航向控制法、分层邻域阈值搜索法、先验递推迭代最小二乘误匹配修正法等,旨在提高水下重力匹配导航精度、匹配效率及可靠性。第三,预期提出新型二阶不动点时延提取法,旨在提高GNSS-R卫星海面测高精度;预期提出新型反射信号分解法,旨在提高GNSS-R卫星海面测高沿轨迹空间分辨率;预期提出新型海面粗糙度误差校正法,旨在提高GNSS-R卫星海面测高轨迹间空间分辨率;预期提出新型正则化稳健算法,旨在提高海洋重力场反演精度和空间分辨率;预期融合星载GNSS-R模拟测高数据、岸/空基GNSS-R验证测高数据等多源信息,联合几何配准收敛速度快和直接概率准则定位精度高的优点,构建新型几何配准-直接概率准则混合法,旨在提高水下惯性/重力组合导航精度和速度。

Yuanxi YANG,Tianhe XU,Shuqiang XUE^[6]（2018）在《Progresses and Prospects of Marine Geodetic Datum and Marine Navigation in China》文中研究说明Territorial water is a significant part of national sovereignty of China,thus the infrastructures of national space datum and location services should cover the sea areas except for the land areas.China has established relatively complete geodetic coordinate frame in land areas over the past decades,including the lastest developed China Geodetic Coordinate System 2000 （CGCS 2000） with its reference frame and the national gravity datum 2000.However,the currently used geodetic infrastructures have not well covered the sea areas of China.The marine geodetic datum and marine navigation technologies need to be further developed and extended to satisfy the national demands of marine environment and resources detection,scientific investigation as well as marine economy development in new era of China.This paper mainly reviews the development and the progress of Chinese marine geodetic datum and marine navigation,analyses related key technologies in establishing our national marine geodetic datum. Some current trends and future directions for independently developing our national marine geodetic datum and marine navigation technologies are discussed.

Weifeng HAO,Fei LI,Chi XIAO,Jianguo YAN,Mao YE^[7]（2018）在《Understanding the Moon’s internal structure through moonquake observations and remote sensing technologies》文中指出Explorations for the interior structure of the Moon mainly involve three technologies: the early gravitational observations via circumlunar satellites, the moonquake observations during the Apollo period, and the recent high-resolution remote sensing observations. Based on these technologies, we divided the development of the moon’s interior structure into three stages. The first stage is the discovery of high-density anomalous masses（mascons） on the lunar surface with the low-order gravitational field models, which were obtained by observing perturbations of the early lunar orbital satellites. The second stage is the preliminary understanding of the layer structure with the help of moonquake observations during the Apollo period. The third stage is the deep understanding of the structure of the lunar crust, mantle, and core, with the use of high-resolution remote sensing data and the reassessment of moonquake data from the Apollo’s mission. This paper gave detailed introduction and comments on different observation technologies, gathered data, and data processing techniques used at the three stages. In addition, this paper analyzed the current issues in the researches on the Moon’s internal structure and discussed the prospects for future explorations.

郭向^[8]（2017）在《利用卫星跟踪卫星数据反演地球重力场理论和方法研究》文中研究表明自从1957年人类第一颗人造地球卫星Sputnik 1成功发射以来,卫星对地观测技术便被用于地球重力场研究。随着CHAMP、GRACE、GOCE三代重力卫星任务的陆续实施,地球重力场模型精度得到了大幅度提升。其中基于GRACE低低卫星跟踪卫星观测模式所反演的地球时变重力场模型极大提高了人类对于地球系统质量迁移变化的认知水平,已成为监测和研究地球质量变化的重要手段。虽然十多年来,GRACE时变场模型精度在不断提升,但至今仍与卫星发射前的设计指标有近一个量级的差距,因此仍需进一步提高其精度。除了背景模型误差、混频误差、观测值误差外,由于轨道设计的原因,GRACE卫星观测值存在各向异性的特点,导致所解算的时变场模型在空域中呈现明显的南北向条带误差,从而给实际问题分析带来困难。而传统的滤波技术一方面削弱了这一系统误差,另一方面也不可避免的造成了信号泄漏和损失。除了滤波技术外,另一种可能的方法则是融合多源数据从而减弱其观测值各向异性并削弱这一系统误差。此外,GRACE卫星已在轨服役15年,远超其5年的设计寿命,目前由于星上电池老化严重,已无法维持正常的观测,因此在其后继卫星GRACE Follow-On实施之前,亟须寻找另外一种观测地球时变信号的手段。基于高低卫星跟踪卫星观测模式的星载GPS技术日益得到学界的重视,但星载GPS观测值精度较GRACE卫星K波段测距观测值低3个量级以上,因此只能观测到地球重力场低阶项时变信号,而如何进一步提高星载GPS技术所反演的重力场模型精度也成为了目前的一大热点问题。针对这些问题,本文的主要工作和研究成果如下:1.提出一种新的计算卫星平均加速度的方法（相位法）,该方法直接利用星载原始GPS相位观测值采用历元间差分的方式计算卫星平均加速度,与传统的利用运动学轨道三点差分计算卫星平均加速度相比（轨道法）,相位法削弱了观测值中系统误差的影响,基于GOCE卫星GPS数据,利用相位法所解算的卫星平均加速度精度在轨道法向提高20%以上,所反演的地球重力场模型50阶累积阶误差减小约15%,沿地磁赤道的系统性误差明显减弱并成功观测到了北美哈德逊湾及非洲西南部的地球重力场时变信号。2.对基于动力学法反演地球重力场的基本问题进行了系统分析,在此基础上,基于PANDA软件设计并实现了动力学法反演地球重力场的功能,并首次将依频率定权的思想应用在动力学法中,利用GRACE卫星数据解算了 2005-2010年期间地球时变重力场模型（WHU模型）并与其他模型进行了对比分析,结果表明在使用L1B观测数据的前提下WHU模型明显优于其他模型,该模型与其他模型信号量相当,而噪声明显低于其他模型。其中谱域分析显示,WHU模型90阶累积阶误差比CSR模型减小约35%;空域分析显示,WHU模型所反演的大河流域质量变化与其他模型的相关系数均在0.96以上。3.DMT时变重力场模型解算中将GRACE卫星动力学轨道当作已知量使用,因此轨道误差会直接影响该模型精度。基于此,本文提出一种新的动力学轨道确定方法,新方法联合KBR/GPS数据解算GRACE卫星动力学轨道。分析结果表明,新方法可有效提高GRACE双星相对状态精度,并显着提高DMT时变重力场模型精度,其60阶累积阶误差减小30%以上。4.融合多源数据可降低GRACE观测值各向异性对模型的影响,基于此,本文融合GOCE卫星GPS数据（相位法处理）和GRACE卫星KBR数据解算了一组新的时变重力场模型（KG模型）,并与单独利用KBR数据所解算的模型（KA模型）作了对比分析。结果表明,对于未滤波模型,在GRACE卫星轨道重复周期较短的月份,KG模型比KA模型噪声降低约70%,而对于正常月份,二者差异较小;对于最优滤波模型,二者差异主要体现在时变信号较强的区域,其最大差异可达25%。5.接收机天线相位中心变化（PCV）是GPS观测值中较为重要的误差源。本文分析了 PCV校正对时变重力场模型的影响。分析结果表明其影响在空域中主要呈现南北向条带误差,整体影响处于时变重力场模型噪声水平之下,且其对DMT模型的影响可忽略不计,不过在时变信号较强的区域,其对WHU模型的影响可达到时变场模型的噪声水平。6.对于GRACE和GOCE卫星,其接收机钟采用了极稳振荡器（Ultra Stable Oscillator）,因此钟差可采用确定性函数来描述。本文分析了接收机钟差建模对重力场反演的影响,结果表明采用分段线性钟差模型所估计的卫星运动学轨道径向精度提高10%以上,重力场模型噪声降低3-4%。

郑伟,鄢建国,李钊伟^[9]（2017）在《深空卫星重力测量计划研究综述》文中研究指明地球卫星重力测量计划CHAMP（CHAllenging Minisatellite Payload）、GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）、GOCE（Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer）和月球卫星重力测量计划（Gravity Recovery and Interior Laboratory,GRAIL）的成功实施,以及下一代地球重力卫星（GRACE Follow-On）的即将发射昭示着我们将迎来一个前所未有的高精度和高空间分辨的深空卫星重力探测时代。围绕深空卫星重力测量的研究背景、必要性、可行性、卫星重力反演软件平台构建、轨道摄动和未来研究方向开展了研究论证。研究表明:深空卫星重力测量作为新世纪重力探测技术,在精化量体重力场、提高惯性导航精度、天体动力学、天体物理学和军事技术的研究,以及促进国民经济发展和提高社会效益等方面具有广泛的应用前景。

周晓青^[10]（2016）在《探测地球重力场的卫星重力梯度指标研究与分析》文中认为地球重力场信息是重要的测绘地理信息。确定高精度地球重力场是建立全球统一的高程基准、区域性测绘垂直基准的重要基础,是实现高精度测绘应用和服务的重要内容。中、长波大地水准面在地球重力场谱结构中绝对占优（大于95%）,全球中、长波段重力场的误差仍然是制约全球高程基准统一和进一步提高大地水准面精度的瓶颈问题。本世纪物理大地测量学研究的主要科学目标是确定厘米级的大地水准面和发展超高阶地球重力场模型,其中的关键问题是需要进一步提高地球重力场以及大地水准面的中、长波分量的准确度,同时尽可能获取更加海量的地球重力场观测信息。卫星重力梯度测量技术作为目前最有价值和应用前景的高效重力探测技术之一,具有全球、快速、低成本、高精度、高分辨率等技术特点,是高效、稳定测定地球重力场中短波精细结构的重要手段。我国已经明确要发展民用卫星重力梯度测量技术,服务测绘基准维护等应用。重力梯度测量卫星系统是一个复杂度高、精度要求高、工艺水平要求高的系统工程。除了需要对卫星关键载荷等相关硬件设备的研制和技术指标进行攻关和改进外,研究卫星重力梯度测量系统仿真与设计技术,提升仿真技术的完备性和科学量化度,对于明确卫星平台及载荷攻关方向具有重要意义。本文系统开展了重力梯度测量卫星的系统仿真关键技术研究,量化设计与分析了国产重力梯度测量卫星系统的总体主要技术指标和有效载荷主要技术指标,并形成了具有数值模拟、重力场恢复、指标分析等多项功能的原型软件系统。本文的主要研究内容和贡献包括以下几个方面：1.对静态全球重力场模型的解算和发布情况进行简要概述,然后利用GPS/水准等内、外符合方法对国际代表性的卫星地球重力场模型进行了频谱和精度分析,结果表明,EIGEN-6C3stat模型在中国西部地区精度要明显优于EGM2008,以CHAMP、 GRACE和GOCE卫星为代表的高-低卫星跟踪卫星、低-低卫星跟踪卫星和卫星重力梯度测量模式分别对地球重力场600公里波长以上的长波和中长波、300公里波长以上的中波、200公里至350公里波长之间的中短波部分具有显着提升作用。2.深入研究了解析法和半解析法开展重力梯度测量卫星系统指标分析的基础理论和方法,并详细探讨了卫星轨道的设计与计算方法,包括地面轨道、轨道倾角、重力场恢复对卫星轨道的要求等。3.从中短波地球重力场的高精度确定、全球参考框架建设与维护、精密高程基准面建立以及卫星精密定轨等方面对卫星重力梯度测量技术的测绘应用情况进行了论述和分析,明确了重力梯度测量卫星的测绘应用输入。4.基于解析法指标设计方法,对重力梯度测量卫星的总体技术指标,包括重力梯度测量卫星高度、定轨精度、主要载荷精度水平等进行了分析论证,对卫星的轨道参数进行了设计和计算,研究表明：》对于高-低卫星跟踪卫星测量系统而言,轨道高度和加速度计精度是影响地球重力场分辨率和精度的两个主要因素。当轨道高度为400km或者500km时,加速度计精度的提升可有效改善大地水准面的精度,但对大地水准面空间分辨率的提升并不明显。轨道高度越低,加速度计精度的提升对大地水准面反演精度的改善越明显。当卫星轨道高度固定时,加速度计精度的提高与大地水准面精度的提高大致成比例。对于卫星重力梯度测量系统而言,轨道高度和重力梯度仪精度是影响地球重力场分辨率和精度的两个主要因素。随着轨道高度的降低,重力梯度径向分量精度的提升对大地水准面反演精度和分辨率的改善越明显。当轨道高度固定时,重力梯度径向分量精度的提高与大地水准面精度的提高大致成正比。5.基于卫星重力梯度数据确定地球重力场的半解析法,通过地球重力场模型的仿真计算分析,研究了轨道高度、轨道倾角等参数与重力场精度的关系,就重力梯度观测量、高-低卫星跟踪卫星观测量精度与重力场反演精度的关系进行了仿真分析,并对重力梯度观测卫星系统中的残余非保守力控制和质心控制进行了分析。研究表明：当大地水准面反演精度在100km空间分辨率上达到1-2cm时,在轨道确定精度为3cm/（?）和引力梯度张量对角线三分量均为3mE/（?）的精度条件下,则轨道高度需要小于250kmn；当轨道高度为300km时,则Vxx, Vyy, Vzz的观测精度需要优于1mE/（?）。考虑到低轨卫星的轨道控制水平和轨道控制对地球重力场反演精度的影响,重力梯度测量卫星的初始轨道高度设定为250km为优,最高不能超过300km。高-低卫星跟踪卫星的观测精度应优于3cm/（?）,重力梯度观测值的精度应保持在3mE/（?）左右。考虑极空白对地球重力场反演的影响,重力梯度测量卫星轨道倾角选择90°到93。为佳。6.利用数值模拟方法对半解析法估计重力场模型的精度进行了验证,结果表明,对圆形、严格重复、常数采样的近极轨道,数值模拟方法和半解析法得到的结果完全一致。7.首次对一种新型重力测量卫星系统（高-低卫星跟踪卫星、低-低卫星跟踪卫星和重力梯度测量相结合的测量模式）进行了指标分析。结果表明,与高-低卫星跟踪卫星和重力梯度测量相结合的测量模式相同,在相同的观测精度条件下,轨道高度仍是决定重力场反演精度的最关键因素；若用模型最高阶次累积大地水准面误差评价不同观测值对联合解算模型的贡献,则星间距离变率或重力梯度观测量占据主要贡献。8.深入研究了卫星重力梯度数据确定地球重力场的理论和卫星轨道仿真方法,重点突破了解析法和半解析法用于指标分析的算法,研制了一套卫星重力梯度测量系统仿真软件包,具备轨道模拟、观测量模拟和指标分析等功能,为我国重力梯度测量卫星技术指标设计与分析建立了原型平台支撑。

二、SATELLITE GRAVITY SURVEYING TECHNOLOGY AND RESEARCH OF EARTH’S GRAVITY FIELD（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、SATELLITE GRAVITY SURVEYING TECHNOLOGY AND RESEARCH OF EARTH’S GRAVITY FIELD（论文提纲范文）

（1）Geodesy Discipline: Progress and Perspective（论文提纲范文）

1 Background of Geodesy

2 Status of Geodesy

① Rapid growth of geodesy.

② Rapid expansion of application fields.

③ Rapid growth of distinctive branch disciplines.

④ Rapid development of emerging disciplines.

3 Development Trend of Geodesy

4 Necessity and Basic Idea of Changing Discipline Codes of Geodesy

5 Conclusion

（2）卫星重力与地球重力场的文献计量分析（论文提纲范文）

1 引言

2 数据来源

3 发展脉络与研究现状分析

4 研究热点分析

5 引文分析

6 结论

（3）地球卫星重力场模型及其应用研究进展（论文提纲范文）

1 卫星重力测量的基本概念与发展历程

1.1 卫星重力测量的基本概念

1.2 卫星重力测量的发展历程

1.3 地球重力卫星

2 卫星重力反演理论和方法研究现状

2.1 动力学法

2.2 能量守恒法

2.3 短弧积分法

3 地球重力场模型发展和现状

4 地球时变重力场模型的应用研究进展

4.1 陆地水文研究进展

4.2 冰川冰盖与海平面研究进展

4.3 地震研究进展

5 钱学森空间技术实验室天空海一体化导航与探测团队研究进展

5.1 卫星重力反演

5.1.1 地球重力场模型建立

5.1.2 下一代卫星重力计划

5.2 卫星重力水文应用

6 地球卫星重力场模型未来展望

6.1 改进卫星重力反演方法

6.2 参考力模型的精化

6.3 多源重力观测数据融合研究

6.4 下一代重力卫星任务

7 结论

（4）全球海洋重力场模型的研究进展及展望（论文提纲范文）

0 引言

1 海洋重力场获取手段研究进展

2 海洋重力场反演理论和方法研究进展

2.1 基于逆Stokes公式法反演海洋重力场

2.2 基于最小二乘配置法求解海洋重力场

2.3 基于垂线偏差法计算海洋重力场

3 全球海洋重力场模型发展历程

3.1 SS系列全球海洋重力场模型研究进展

3.2 KMS-DNSC-DTU系列模型

3.3 两系列模型空间分辨率变化讨论和分析

3.4 两系列模型区域适用性讨论分析

3.5 两系列模型精度变化讨论和分析

4 海洋重力场模型未来展望

1)反演方法优化改进。

2)引入重力场参考模型及相关误差修正模型。

3)海空技术手段和测高技术手段交叉使用。

4)加大数据融合及波形重跟踪处理技术研究。

5)实行联合多颗测高卫星伴飞测量模式。

6)利用新一代卫星测高技术——GNSS-R模式。

5 结束语

（5）基于新一代GNSS-R星座海面测高原理提高水下惯性/重力组合导航精度研究进展（论文提纲范文）

1 GNSS-R测高

1.1 GNSS-R测高精度

1.1.1 GNSS-R测高方法

(1)码相位延迟测高

(2)干涉波形技术测高

(3)载波相位测高

1.1.2 GNSS-R测高实验

1.1.3 GNSS-R卫星测高镜面反射点定位

1.2 GNSS-R测高空间分辨率

1.2.1 GNSS-R测高沿轨迹空间分辨率

1.2.2 GNSS-R反射点轨迹间空间分辨率

(1)GNSS-R测高卫星轨道设计

(2)GNSS-R测高星座设计

2 基于卫星测高反演海洋重力场

3 水下重力匹配导航

3.1 重力相关匹配算法

3.2 扩展卡尔曼滤波匹配算法

3.3 直接概率准则匹配算法

4 钱学森空间技术实验室天空海一体化导航与探测团队研究进展

4.1 已取得阶段性研究成果

4.1.1 GNSS-R测高精度及空间分辨率

4.1.2 水下重力匹配导航

4.2 预期研究工作

4.2.1 GNSS-R卫星测高精度

4.2.2 GNSS-R卫星测高沿轨迹空间分辨率

4.2.3 GNSS-R反射点轨迹间空间分辨率

4.2.4 基于卫星测高反演海洋重力场

4.2.5 水下重力匹配导航研究进展

5 结论

（6）Progresses and Prospects of Marine Geodetic Datum and Marine Navigation in China（论文提纲范文）

1 Introduction

2 Research Progresses of China’s Marine Geodetic Datum

3 Progresses in Underwater Positioning and Navigation Technology in China

4 Key Techniques for Developing the Marine Geodetic Datum and Underwater Positioning and Navigation

4.1 The theories and methodologies for establis-hing the marine geodetic datum

4.2 Techniques and methods for realizing the land/sea unified and seamless datum

4.3 Techniques for constructing and maintaining the seafloor geodetic stations

4.4 Techniques for marine gravimetric and magnetic matching navigation

4.5 Techniques for multi-sensor integration navigation and multi-source data fusion

4.6 Development of polar navigation techniques

5 Conclusions and Prospects

（7）Understanding the Moon’s internal structure through moonquake observations and remote sensing technologies（论文提纲范文）

1. Introduction

2. The first stage:early observations by cir-cumlunar satellites (1959–1972)

3. The second stage:in situ measurements and moonquake data acquisition (1969–1977)

3.1 Lunar seismometer placement and moonquake observations

3.2 Main research results

3.2.1 Lunar crust

3.2.2 Lunar mantle

3.2.3 Lunar core

3.3 Comments

4. The third stage:high-resolution remote sen sing and reassessment of moonquake data (1994–present)

4.1 Main research results

4.1.1 Lunar crust

4.1.2 Lunar mantle

4.1.3 Lunar core

4.2 Comments

5. Conclusion and prospects

（8）利用卫星跟踪卫星数据反演地球重力场理论和方法研究（论文提纲范文）

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 研究背景及现状

1.1.1 重力卫星任务

1.1.2 卫星轨道确定方法及理论

1.1.3 利用SST技术反演重力场的理论及方法

1.1.4 GRACE时变重力场模型研究现状

1.1.5 利用星载GPS技术反演地球重力场研究现状

1.2 研究目的及内容

第2章卫星轨道及地球重力场确定的基本理论和方法

2.1 时间与坐标系统

2.1.1 时间系统

2.1.2 坐标系统

2.2 地球重力场基本理论

2.2.1 地球引力位的球谐模型

2.2.2 大地水准面

2.2.3 等价水高

2.2.4 功率谱

2.2.5 引力位偏导数

2.3 动力学法反演地球重力场的基本问题

2.4 力学模型

2.4.1 保守力模型

2.4.2 非保守力模型

2.4.3 经验力模型

2.5 观测模型

2.5.1 GPS观测值模型

2.5.2 K波段观测值模型

2.6 软件设计与实现

2.7 本章小结

第3章利用高低卫星跟踪卫星数据反演地球重力场

3.1 引言

3.2 基本原理

3.2.1 函数模型

3.2.2 随机模型

3.3 加速度噪声分析

3.3.1 时域和空域噪声分析

3.3.2 谱域噪声分析

3.4 重力场模型分析

3.4.1 谱域分析

3.4.2 空域分析

3.5 讨论

3.6 本章小结

第4章利用低低卫星跟踪卫星数据反演时变重力场

4.1 引言

4.2 数据处理策略

4.3 动力学定轨

4.3.1 观测值残差噪声分析

4.3.2 时变重力场模型分析

4.4 加速度计校正

4.4.1 观测值残差噪声分析

4.4.2 时变重力场模型分析

4.5 随机模型优化

4.6 时变场模型分析

4.6.1 谱域分析

4.6.2 空域分析

4.7 本章小结

第5章 hI-SST与Ⅱ-SST数据融合反演时变场

5.1 引言

5.2 时变场模型解算

5.3 时变场模型分析

5.3.1 未滤波解

5.3.2 最优滤波解

5.4 讨论

5.5 总结

第6章重力卫星轨道精化及其对重力场反演的影响分析

6.1 引言

6.2 数据处理策略

6.3 天线相位中心建模

6.3.1 介绍

6.3.2 精密定轨影响分析

6.3.3 重力场反演影响分析

6.4 接收机钟差建模

6.4.1 介绍

6.4.2 运动学定轨影响分析

6.4.3 重力场反演影响分析

6.5 本章小结

第7章总结

7.1 本文主要工作与成果

7.2 后续工作与展望

参考文献

攻博期间科研经历和成果

致谢

（10）探测地球重力场的卫星重力梯度指标研究与分析（论文提纲范文）

博士生自认为的论文创新点

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 卫星重力探测技术的发展历程和趋势

1.2.2 重力梯度测量卫星数据处理理论的发展现状

1.3 本文的研究目的和主要内容

第二章地球重力场的基础理论

2.1 时间系统

2.1.1 世界时系统

2.1.2 原子时

2.1.3 动力学时

2.1.4 协调世界时

2.1.5 GPS时

2.2 时间系统间的转换

2.3 坐标系统

2.3.1 惯性坐标系统

2.3.2 地固坐标系统

2.3.3 局部轨道坐标系统

2.3.4 局部指北坐标系统

2.3.5 重力梯度仪坐标系统

2.3.6 加速度计坐标系统

2.3.7 星固坐标系统

2.4 常用坐标系间的转换

2.4.1 惯性系与地固系间的转换关系

2.4.2 地固系与局部指北坐标系间的转换关系

2.4.3 地固系与局部轨道坐标系间的转换关系

2.4.4 星固系与惯性参考系间的转换关系

2.5 卫星重力梯度测量的基本原理

2.5.1 差分加速度测量原理

2.5.2 梯度仪的Aguirre结构

2.6 地球重力场的表示方法

2.6.1 球谐展开表达

2.6.2 地球重力场的频谱划分

2.6.3 引力梯度的表达

2.7 重力梯度测量卫星系统及其特点

2.8 本章小结

第三章国产重力梯度测量卫星的测绘应用分析

3.1 全球重力场模型的研制

3.2 多源卫星重力场模型的频谱与精度分析

3.2.1 内符合精度分析

3.2.2 外符合精度分析

3.3 国产重力梯度测量卫星测绘应用需求分析

3.3.1 高精度中短波全球重力场的确定

3.3.2 全球参考框架的建设与维护

3.3.3 精密高程基准面的建立及其应用

3.3.4 低轨卫星精密轨道的确定

3.4 重力梯度测量卫星测绘应用特点

3.5 本章小结

第四章国产重力梯度测量卫星解析法指标设计与分析

4.1 重力梯度测量卫星主要载荷误差影响分析

4.1.1 SST-hl重力测量系统主要载荷的误差影响分析

4.1.2 SGG重力测量系统主要载荷的误差影响分析

4.1.3 其它误差的影响

4.2 重力梯度测量卫星系统性能指标分类

4.2.1 总体技术指标

4.2.2 有效载荷技术指标

4.3 重力梯度测量卫星轨道参数的设计理论与方法

4.3.1 重力场恢复对卫星轨道的基本要求

4.3.2 太阳同步轨道的性质

4.3.3 卫星轨道近似计算方法

4.3.4 卫星地面轨迹的计算方法

4.3.5 回归轨道的设计方法

4.3.6 地面轨迹的重复周期设计方法

4.3.7 轨道倾角的确定方法

4.3.8 地面轨迹在赤道线上的排列顺序

4.3.9 轨道衰减对地面轨迹分布的影响

4.4 主要测量设备及其误差分配约定

4.4.1 主要测量设备的约定

4.4.2 主要测量设备的误差分配

4.5 解析法指标设计方法

4.5.1 基于解析法分析重力梯度反演重力场模型精度的基本原理

4.5.2 国产重力梯度测量卫星关键载荷指标设计

4.6 国产重力梯度测量卫星的初始指标

4.7 本章小结

第五章基于半解析法的国产重力梯度测量卫星指标仿真与设计

5.1 卫星重力梯度数据恢复地球重力场的半解析法

5.2 半解析法用于重力卫星科学指标分析的软件设计

5.2.1 软件模块和结构设计

5.2.2 半解析法与数值模拟法的比较分析

5.2.3 与国际上发布成果的比较分析

5.3 基于半解析法对重力梯度测量卫星指标的仿真与设计

5.3.1 轨道参数对重力场参数的影响分析

5.3.2 观测量精度对重力场反演精度的影响分析

5.3.3 观测值采样率与科学目标之间的关系

5.3.4 测绘应用对卫星主要系统参数的要求分析

5.4 一种新型重力测量卫星的指标分析

5.4.1 目前重力梯度卫星存在的问题

5.4.2 新型重力测量卫星的测量模式

5.4.3 新型重力测量卫星的的指标分析

5.5 国产重力梯度测量卫星主要技术指标

5.6 本章小结

第六章结束语

6.1 本文的主要研究工作及贡献

6.2 下一步工作及展望