重力梯度仪的发展及其应用

随着欧空局GOCE项目的进一步深入及相关技术报告的公布，人们对该卫星及其有效载荷有了更多的了解，尤其是倍受关注的核心器件重力梯度仪有了更多认识的机会，本文在跟踪当前欧空局研制中的星载重力梯度仪的测量原理、仪器设计的基础上进行了综合、分析和总结，以期对该领域的研究有更清晰、深入的了解，同时为国内进行该领域研究的机构提供可能的参考.     

地形校正中央区求积公式

利用非奇变换首先将地形校正奇异积分非奇异，其次利用ＮｅｗｔｏｎＣｏｔｅｓ积分，本文推导了几组适用于地形校正中央区积分的求积公式。     

子午线弧长反问题新解

针对子午线弧长反解计算过于繁琐的问题，利用复合函数的求导法则，变换变量进行幂级数展开，给出了通项公式，利用Hermite插值原理推导了各参数，借助Mathematica计算机代数系统，得出了这些公式用偏心率e表示的幂级数表达式。经试算其精度在0．001＂以上，可供实际使用。     

子午线弧长的解析型幂级数确定

针对子午线弧长反解计算过于繁琐的问题,文中利用复合函数的求导法则,变换变量进行幂级数展开,在近似情况下给出了通项公式,并严密推导了幂级数展开式.又设定子午线弧长反解公式的形式,利用Hermite插值原理得出各参教.用各方法得出的公式全部采用e2的幂级数形式给出,可操作性、可重复、唯一性都比较好.经试算其精度在千分之一秒以上,可提供实际使用.     

常用纬度差异极值符号表达式

对测量和地图学中六种常用纬度进行全面系统的比较,借助计算机代数系统推导出常用纬度间的差异极值点及对应差异极值的符号表达式,并将其表示为关于偏心率的幂级数形式;以CGCS2000椭球为例,将各纬度间的差异明确到数值上。结果表明,辅助纬度与大地纬度的差异极值点均在右侧;地心纬度与大地纬度差异极值最大,归化纬度与大地纬度差异极值最小。这些研究结果可为大地测量及地图投影提供理论依据。     

利用重力梯度测量探测海底障碍地形的模拟研究

提出了基于重力梯度测量对海底障碍地形探测的方法,并以一锥形海底地形为例计算其在各个方向上引力的大小,从目前重力梯度仪的测量精度来看完全满足探测的要求。验证了本方法的可行性。     

现阶段北斗卫星导航系统可用性分析

我国自主研发的北斗卫星导航系统目前已发射9颗卫星,其中投入使用的3颗GEO和3颗IGSO在亚太地区组成了一个"3+3"的星座。研究系统可用性,对北斗卫星导航系统后期建设和改进具有重要意义。通过STK和mathematica对该星座的DOP值和可见星数进行了仿真分析。仿真结果表明,现阶段"3GEO+3IGSO"星座在服务区域内可见性和定位精度较好,具有良好的可用性。     

一种新的基于局部重力图逼近的组合匹配算法

惯性导航系统定位误差随时间积累发散,利用重力场辅助惯性导航已成为组合导航领域的新方向,该技术对实现潜艇无源定位意义重大.首先利用二维高斯基函数对局部离散格网重力异常基准图进行逼近获取其解析表达式,在此基础上对传统相关极值匹配算法进行重新建模,采用拟牛顿BFGS非线性寻优方法对该模型进行解算,最终完成基于连续解析形式重力异常基准图的相关极值匹配算法设计.为进一步提高算法性能进行以下两点改进:(1)采用TERCOM算法进行预匹配以缩小寻优范围提高寻优速度;(2)采用差分法减小实测过程中Eötvös效应对重力匹配的影响.最后在2'×2'卫星测高反演重力异常数据库基础上进行了三组对比仿真实验,从实验结果可以看出,在重力测量误差、系统误差及初始定位误差较大的情况下,通过该组合匹配算法获得的匹配定位仍能以较高的精度跟踪真实航迹,且其性能较传统单一匹配算法有较大提高.     

高斯投影变形优化

为了改善高斯投影区域变形问题,该文提出将1减区域最大长度变形的一半作为比例系数,并将其乘以高斯投影公式形成新的割高斯投影.借助计算机代数系统分别推导了割高斯投影优化算法在中低纬度地区和靠近极点地区的长度比公式,分析了比例系数关于纬度和经差的变化趋势以及优化算法在不同区域的变形情况.结果表明,在同一区域内,经差越大纬度越...     

符号迭代法解算椭球大地测量学反问题

简要介绍了符号迭代法的基本思想;以椭球大地测量学中常见的反问题为例,借助具有强大符号运算功能的计算机代数系统Mathematica,采用该方法对其进行了解算,推导出了这些问题解析解的符号表达式。结果表明,符号迭代法计算过程简单,便于理解,可用于解决大地测量学其他类似问题。