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GRAIL月球重力场模型定轨性能分析

叶茂 李斐 鄢建国 郝卫峰 邵先远

叶茂, 李斐, 鄢建国, 郝卫峰, 邵先远. GRAIL月球重力场模型定轨性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
引用本文: 叶茂, 李斐, 鄢建国, 郝卫峰, 邵先远. GRAIL月球重力场模型定轨性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
YE Mao, LI Fei, YAN Jianguo, HAO Weifeng, SHAO Xianyuan. Orbit Determination Ability Analysis of the GRAIL Gravity Model[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
Citation: YE Mao, LI Fei, YAN Jianguo, HAO Weifeng, SHAO Xianyuan. Orbit Determination Ability Analysis of the GRAIL Gravity Model[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008

GRAIL月球重力场模型定轨性能分析

doi: 10.13203/j.whugis20150008
基金项目: 国家自然科学基金(41174019, 41374024);湖北省自然科学基金重点项目创新群体类项目(2015CFA011);武汉大学博士研究生短期出国(境)研修项目。
详细信息
    作者简介:

    叶茂,博士生,主要从事行星探测器精密定轨、重力场解算及软件解算系统研究。mye@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.1

Orbit Determination Ability Analysis of the GRAIL Gravity Model

Funds: The National Natural Science Foundation of China, Nos. 41174019, 41374024; Hubei Province Natural Science Foundation Innovation Group Project, No. 2015CFA011; Wuhan University PhD Short-Time Mobility Program.
  • 摘要: 由最新GRAIL跟踪数据解算的月球重力场模型相较于之前的模型在分辨率和精度上有了巨大的飞跃,本文采用月球重力场模型GRGM660PRIM,通过与历史LP150Q和SGM150j模型对比,从轨道预报和精密定轨两个角度定量分析了GRGM660PRIM的定轨性能。计算结果表明,对于卫星轨道寿命预报,GRGM660PRIM并未体现出较大优势,与LP150Q和SGM150j相当;对于大倾角的Apollo 16子卫星的精密定轨,GRGM660PRIM体现出其高精度、高阶次的优势,双程Doppler测速残差RMS由1.36~1.48 mm/s降低至0.722 mm/s,三程Doppler测速残差RMS由1.67~1.69 mm/s降低至1.2 mm/s,定轨精度得到显著的提高。
  • [1] Li Fei, Yan Jianguo. Principle and Method of Lunar Gravity Field Determination and Project on Self-determinational Lunar Grdavity Field[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2007, 32(1):6-10(李斐, 鄢建国. 月球重力场的确定及构建我国自主月球重力场模型的方案研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2007,32(1):6-10)
    [2] Yan Jianguo. Lunar Gravity Field Research and Lunar Satellite Precise Orbit Determination[D]. Wuhan:Wuhan University, 2007(鄢建国. 月球重力场研究及绕月卫星精密定轨[D]. 武汉:武汉大学, 2007)
    [3] Zuber M T, Smith D E, Watkins M M, et al. Gravity Field of the Moon from the Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission[J]. Science, 2013, 339(6 120):668-671
    [4] Lemoine F G, Goossens S, Sabaka T J, et al. High-Degree Gravity Models from GRAIL Primary Mission Data[J]. Journal of Geophysical Research:Planets, 2013, 118(8):1 676-1 698
    [5] Lemoine F G, Goossens S, Sabaka T J, et al. GRGM900C:A Degree 900 Lunar Gravity Model from GRAIL Primary and Extended Mission Data[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(10):3 382-3 389
    [6] Konopliv A S, Park R S, Yuan D N, et al. The JPL Lunar Gravity Field to Spherical Harmonic Degree 660 from the GRAIL Primary Mission[J]. Journal of Geophysical Research:Planets, 2013, 118(7):1 415-1 434
    [7] Konopliv A S, Park R S, Yuan D N, et al. High-resolution Lunar Gravity Fields from the GRAIL Primary and Extended Missions[J]. Geophysical Research Letters, 2014, 41(5):1 452-1 458
    [8] Konopliv A S. LP150Q.A01 (JGL150Q1.SHA) Lunar Prospector Derived Spherical Harmonic Model for the Moon Submitted to the Planetary Data System[EB/OL]. http://pds-eosciences.wustl.edu/lunar/lp-l-rss-5-gravity-v1/lp_1001/sha/jgl150 q1. lbl, 2000
    [9] Konopliv A S, Asmar S W, Carranza E, et al. Recent Gravity Models as a Result of the Lunar Prospector Mission[J]. Icarus, 2001, 150(1):1-18
    [10] Matsumoto K,Goossens S, Ishihara Y, et al. An Improved Lunar Gravity Field Model from SELENE and Historical Tracking Data:Revealing the Farside Gravity Features[J]. Journal of Geophysical Research:Planets, 2010, 115(E6):1 991-2 012
    [11] Goossens S J, Matsumoto K, Kikuchi F, et al. Improved High-Resolution Lunar Gravity Field Model from SELENE and Historical Tracking Data[C]. AGU Fall Meeting, San Francisco, 2011
    [12] Yan J G,Zhong Z, Li F, et al. Comparison Analyses on the 150×150 Lunar Gravity Field Models by Gravity/Topography Admittance, Correlation and Precision Orbit Determination[J]. Advances in Space Research, 2013, 52(3):512-520
    [13] Yan Jianguo, Li Fei, Ping Jingsong, et al. Lunar Gravity Field Model CEGM-01 Based on Tracking Data of Chang'E-1[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2011, 53(12):2843-2851(鄢建国, 李斐, 平劲松,等. 基于"嫦娥一号"跟踪数据的月球重力场模型CEGM-01[J]. 地球物理学报,2011,53(12):2 843-2 851)
    [14] Yan J G,Goossens S, Matsumoto K, et al. CEGM02:An Improved Lunar Gravity Model using Chang'E-1 Orbital Tracking Data[J]. Planetary and Space Science, 2012, 62(1):1-9
    [15] Wang Wei, Yan Jianguo, Shi Xian, et al. Numerical Analysis of Lunar Satellite Orbit Revolutionary[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2007, 32(1):19-23(王威, 鄢建国, 史弦, 等.绕月飞行器近圆形轨道演化的数值分析[J].武汉大学学报·信息科学版, 2007, 32(1):19-23)
    [16] Zhong Zhen, Li Fei, Yan Jianguo, et al. Comparison and Analysis on Main and Newly Lunar Gravity Field Models[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(4):390-393(钟振, 李斐, 鄢建国, 等.新近月球重力场模型的比较与分析[J].武汉大学学报·信息科学版, 2013, 38(4):390-393)
    [17] Pavlis D E, Wimert J, McCarthy J. J. GEODYN II system description[R]. SGT Inc., Greenbelt, MD, 2013
    [18] Mazarico E, Lemoine F G, Goossens S J, et al. Improved Precision Orbit Determination of Lunar Orbiters from the GRAIL-Derived Gravity Models[C]. AAS/AIAA Space Flight Mechanics Conference, Kauai, Hawaii, 2013
    [19] Sjogren W L, Wimberly R N, Wollenhaupt W R. Lunar Gravity via the Apollo 15 and 16 Subsatellites[J]. Earth, Moon, and Planets, 1974, 9(1):115-128
    [20] Li Fei, Yan Jianguo, Ping Jingsong, et al. Lunar Gravity Field Simulation Based on Big Inclination Orbiter[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2011, 54(3):666-672(李斐, 鄢建国, 平劲松, 等.基于大倾角卫星轨道跟踪数据的月球重力场模型仿真解算[J].地球物理学报, 2011, 54(3):666-672)
  • [1] 刘山洪, 鄢建国, 叶茂, 李斐.  中国VLBI观测网对木星低阶重力场解算的贡献 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(6): 862-869. doi: 10.13203/j.whugis20190385
    [2] 李晓杰, 潘玲, 郭睿, 苏冉冉, 朱陵凤, 董恩强, 唐桂芬.  基于补偿波形调整的导航卫星轨道预报方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(8): 1061-1067. doi: 10.13203/j.whugis20150078
    [3] 李晓杰, 郭 睿, 黄 金, 朱陵凤, 谭红力, 董恩强.  神经网络在北斗导航卫星轨道预报中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(9): 1253-1258. doi: 10.13203/j .whu g is20130603
    [4] 李文文, 李敏, 施闯, 赵齐乐.  利用DORIS相位数据的Jason-2卫星精密定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(10): 1207-1211.
    [5] 钟振, 李斐, 鄢建国, 邵先远.  新近月球重力场模型的比较与分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(4): 390-393.
    [6] 郭靖, 赵齐乐, 李敏, 胡志刚.  利用星载GPS观测数据确定海洋2A卫星cm级精密轨道 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(1): 52-55.
    [7] 孙玉, 常晓涛, 郭金运, 柯宝贵.  SGM100i月球重力场特征分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(1): 64-68.
    [8] 宋小勇, 毛悦, 任锴, 贾小林.  两种机动力建模方法的适用性分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(10): 1196-1200.
    [9] 张守建, 李建成, 邹贤才, 金涛勇.  GRACE卫星非差运动学精密定轨分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(6): 679-682.
    [10] 周晓青, 胡志刚, 张新远.  低轨卫星星载GNSS精密定轨的精度检核方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1342-1345.
    [11] 耿涛, 赵齐乐, 刘经南, 李国鹏.  具有先验信息的区域增强系统卫星轨道确定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(4): 491-494.
    [12] 王正涛, 靳祥升, 党亚民, 姜卫平.  低轨卫星精密定轨的初轨向量与力模型参数数值积分误差分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(6): 728-731.
    [13] 施闯, 李敏, 楼益栋, 邹蓉.  利用区域基准站进行导航卫星近实时精密定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(7): 697-700.
    [14] 李敏, 赵齐乐, 葛茂荣.  GIOVE-A卫星精密定轨仿真研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 818-820.
    [15] 赵齐乐, 施闯, 柳响林, 葛茂荣.  重力卫星的星载GPS精密定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 810-814.
    [16] 耿江辉, 施闯, 赵齐乐, 刘经南.  联合地面和星载数据精密确定GPS卫星轨道 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(10): 906-909.
    [17] 欧吉坤, 刘吉华, 孙保琪, 彭碧波.  镜面投影法确定地球同步卫星精密轨道 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(11): 975-979.
    [18] 李斐, 鄢建国.  月球重力场的确定及构建我国自主月球重力场模型的方案研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(1): 6-10.
    [19] 赵齐乐, 刘经南, 葛茂荣, 施闯.  CHAMP卫星cm级精密定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(10): 879-882.
    [20] 刘经南, 魏二虎, 黄劲松, 张小红.  月球测绘在月球探测中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(2): 95-100.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-13
  • 刊出日期:  2016-01-05

GRAIL月球重力场模型定轨性能分析

doi: 10.13203/j.whugis20150008
    基金项目:  国家自然科学基金(41174019, 41374024);湖北省自然科学基金重点项目创新群体类项目(2015CFA011);武汉大学博士研究生短期出国(境)研修项目。
    作者简介:

    叶茂,博士生,主要从事行星探测器精密定轨、重力场解算及软件解算系统研究。mye@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.1

摘要: 由最新GRAIL跟踪数据解算的月球重力场模型相较于之前的模型在分辨率和精度上有了巨大的飞跃,本文采用月球重力场模型GRGM660PRIM,通过与历史LP150Q和SGM150j模型对比,从轨道预报和精密定轨两个角度定量分析了GRGM660PRIM的定轨性能。计算结果表明,对于卫星轨道寿命预报,GRGM660PRIM并未体现出较大优势,与LP150Q和SGM150j相当;对于大倾角的Apollo 16子卫星的精密定轨,GRGM660PRIM体现出其高精度、高阶次的优势,双程Doppler测速残差RMS由1.36~1.48 mm/s降低至0.722 mm/s,三程Doppler测速残差RMS由1.67~1.69 mm/s降低至1.2 mm/s,定轨精度得到显著的提高。

English Abstract

叶茂, 李斐, 鄢建国, 郝卫峰, 邵先远. GRAIL月球重力场模型定轨性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
引用本文: 叶茂, 李斐, 鄢建国, 郝卫峰, 邵先远. GRAIL月球重力场模型定轨性能分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
YE Mao, LI Fei, YAN Jianguo, HAO Weifeng, SHAO Xianyuan. Orbit Determination Ability Analysis of the GRAIL Gravity Model[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
Citation: YE Mao, LI Fei, YAN Jianguo, HAO Weifeng, SHAO Xianyuan. Orbit Determination Ability Analysis of the GRAIL Gravity Model[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2016, 41(1): 93-99. doi: 10.13203/j.whugis20150008
参考文献 (20)

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