地球内核的径向振动

研究了地球内核围绕其平衡位置的径向振动，即所谓Ｓｌｉｃｈｔｅｒ模，求出了这一现象的周期。在求解导出的常微分程组时采用了切贝谢夫配点法，容易而成功地解决了方程在地心处的奇异性带来的困难。所得结果与国外目前公认的结果一致。     

地球内核的径向振动

观测地球内核平动振荡Slichter模有助于约束地球内部结构,但其探测仍是国际性难题。基于全球分布的9个超导重力（Superconductiug Gravimeter, SG）台站的11个观测序列,利用最优序列估计（optimal sequence estimation, OSE）方法进行了探测实验。首先利用模拟的11个SG台站记录验证了OSE方法的有效性,然后将OSE方法用于剔除潮汐及气压等影响后的实测重力残差数据,但所得结果中仍残留有高阶潮波信号。针对此,利用解调过程进一步剔除了这些信号,以消除对目标信号识别的影响。最终结果表明,没有发现Smylie于1992年发表论文中所声称的观测结果,但找到了另外一组满足分裂规律的可能信号,其周期分别为4.310±5.7×10^-3 h（m=-1）、3.914±6.4×10^-3 h（m=0）和3.642±5.1×10^-3 h（m=+1）。该组信号很可能是Slichter模三重分裂信号,但仍需进一步验证。     

地球内部扁率及其它物理参数的计算

计算了地球内部任意半径处与密度分布相关的物理参数，如扁率、质量、重力、压强、平均主惯量、主惯量之差等，对应于初步参考地球模型（ＰＲＥＭ）多项式及离散数字形式的密度模型给出了上述参数的式项式及离散数字模型。     

用切贝谢夫配点法消除地球自振常微分方程组在地心处的奇异性

用切贝谢夫配点法求解地球自振常微分方程组,无需进一步改化即可消除这组方程在地心处的奇异性,并能获得高精度的结果。     

用切贝谢夫配点法消除地球自振常微分方程组在地…

用切贝谢夫配点法求解地球自振常微分方程组，无需进一步改化即可消除这组方程在地心处的奇异性，并能获得高精度的结果。     

HHT技术探测Slichter模三重谱线的研究

探测Slichter模态三重分裂可有效约束内核密度、内核半径及内外核边界密度跳跃。虽然Smylie(1992)声称探测到了Slichter模态三重分裂,但至今未被国际学术界公认。本文结合一个实验算例,阐述了Hilbert-Huang变换(HHT)分析方法的核心思想,并将该方法应用于探测Slichter模三重分裂谱线的研究。我们选取了全球分布的8个台站连续记录两年的小时间隔超导重力数据,进行了潮汐和气压改正后,将它们叠加获得重力残差;然后对重力残差作HHT分析,得到能量谱,进而选出了12种可能的谱峰组合,其中两组结果与Smylie的结果很接近,且本文得到的谱峰分裂相比于Smylie的结果具有更好的对称性。     

地球内核的章动效应

地球内核与地球自转有着密切的联系。由于内核的存在,将出现两个新的与地球自转有关的章动模式,即顺向的自由核章动(PFCN)和内核摆动(ICW)模式。本文依据Mathews等人的内核地球章动理论,讨论了归一化章动振幅的Mathews形式和Wahr形式的应用;通过PREM地球模型检测了内核对章动振幅的影响,由此发现内核在亚毫角秒量级上影响主要的章动项,它和当今的观测精度是一致的。     

内核地球模型的形变场和地球参考系

讨论了内核地球模型的形变场（ 位移、速度） 和地球参考系的确立, 为内核地球动力学的研究提供了依据。     

LEO星群探测地球重力场的性能分析

探索如何利用低成本的低轨卫星(low Earth orbit,LEO)星群的精密轨道资料探测地球重力场,并以COSMIC(constellation observing system for meteorology ionosphere & climate)为研究实例初步分析了其覆盖性和方法的可行性。     

利用LEO星群反演地球重力场低阶带谐项变化的交叠点法

新一代重力卫星计划主要依靠高精度星载加速度计（ACC）、星间测距系统（KBR）或星载梯度计(SGG)进行地球重力场探测。这类系统因实现困难,成本较高,很难大量实施。而搭载高精度星载GPS接收机的低轨卫星（low earth orbit, LEO）可以相对较低成本获取LEO卫星的精密轨道。卫星精密轨道一方面服务于LEO的主任务（如遥感,气象等）;另一方面可以将这类LEO卫星和星座综合起来,构成LEO星群（Cluster）,LEO星群精密轨道数据包含的丰富地球重力场信息为获取地球重力场的时变信息提供可能。本文给出了一种利用LEO星群精密轨道数据反演地球重力场低阶带谐系数时变信息的实用方法——交叠点法,该方法可有效消弱非保守力等因素对重力场反演的影响。然后,以COSMIC (Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere & Climate)为实例分析了LEO星群交叠点的覆盖特性,径向轨道精度对交叠点法的影响。最后进行了低阶带谐系数(C20和C30 )时变信号的模拟计算,并对结果进行了分析。     

地球内核与磁场

根据地磁场倒转模拟实验,地球固体内核具有导电性。内核与外核的运动互相耦合,对地磁场的形成、维持、翻转具有重要的约束作用,对内核磁场的研究为进一步了解以上行为提供了有益的帮助。在引入磁矢势后,获得了地球固体内核的磁场公式,并讨论了由于长周期地磁场感应的内核磁场特性。     

利用超导重力数据探测内核超速旋转的研究

内核存在约(0.27°~0.53°)/a的超速旋转,由此导致的全球年平均重力变化强度约为0.08~0.16μGal(0.8~1.6 nms-2)。除地震数据外,时变重力数据有可能成为探测内核超速旋转速率的重要信息源。对武汉九峰台站超导重力仪观测数据进行了潮汐改正、大气负荷改正、极移改正和日长变化改正,得到了经过各项改正后的时变重力信号;采用小波分析方法对上述时变重力信号进行了处理分析,得到了可供参考的结果;针对目前利用超导重力仪数据探测内核超速旋转所存在的困难提出了几个解决方案和建议。     

移动配置法在高程异常拟合中的应用

本文将最小二乘配置理论引入到高程异常移动曲面拟合模型中(移动配置法),采用格网内插法解决了配置理论中的难点—协方差函数确定的问题。通过实验,验证了移动配置法的优越性。     

拟合推估新解之一——两步解法

拟合推估的一般模式AmnmZ BrnrY=L Δ（1）通常用双拟合法则（2）求解，它有一定的缺陷^[1] 。本文提出一种解法，分为2步：1、将Y项并入Δ，在单拟合下求X的优估值X。2、把X项纳入L，Y作确定未知量，也在单拟合下求其估值Y。     

EM算法在广播星历计算卫星位置中的应用

在利用广播星历计算卫星坐标时,为了提高效率,经常会采用多项式来进行拟合.由于多方面的原因,可能会导致拟合点数据的精度不够或者拟合点的个数不够,继续用此数据进行拟合则会大大降低拟合结果的精度和可靠性.文中使用EM（expectation maximization）算法添加有益于多项式拟合的“潜在数据”,即缺失数据的条件期望,有效提高缺失数据条件下卫星坐标的拟合精度和可靠性.