Статьи автора

СПУТНИКОВЫЙ ГРАДИЕНТОМЕТР: ПРИНЦИПЫ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

Номер выпуска 6 от 23.03.2026

В работе изложены принципы измерения глобального гравитационного поля Земли (ГПЗ) с помощью космического аппарата (КА), оснащенного высокоточным трехосным гравитационным градиентометром и находящегося на низкой околоземной орбите. Такой космический аппарат предназначен в первую очередь для измерения высокочастотных гармоник ГПЗ. Градиентометрические измерения не чувствительны к гармоникам ГПЗ низких степеней, поэтому для восстановления ГПЗ во всем диапазоне частот, начиная от = 2, необходимы высокоточные измерения орбиты КА, которые выполняются бортовым высокоточным ГНСС-приемником. Рассмотрены теоретические аспекты спутниковой градиентометрии и решена задача восстановления гармоник ГПЗ на основе модельных измерений. Для вычисления “измеряемых” компонент тензора гравитационного потенциала использовалась модель ГПЗ EGM2008. Также была разработана программа численного интегрирования орбиты КА на основе этой модели, включая дополнительные силы, действующие на КА. Для восстановления ГПЗ используется прямой метод: составляется матрица условных уравнений относительно коэффициентов Стокса. Решение этой системы методом наименьших квадратов позволяет получить поправки к гармоникам априорной (исходной) модели ГПЗ, в качестве которой использована модель EGM96. Таким образом формируются гармоники восстановленного поля. Критерием качества решения служит согласие разности амплитуд гармоник восстановленной модели и модели EGM2008. На основе полученных модельных решений сделан выбор оптимальной орбиты КА для проведений градиентометрических измерений, а также получены оценки точностных характеристик основных ключевых элементов научных бортовых приборов КА.

30 0