[发明专利]基于张量不变理论的卫星引力梯度数据精度的验证方法

说明书

本发明公开了一种基于张量不变理论的卫星引力梯度数据精度的验证方法，包括以下步骤：卫星引力梯度张量的整体精度验证和卫星引力梯度张量的分量独立精度验证；卫星引力梯度张量的分量独立精度验证包括校准前后卫星引力梯度张量每个分量的独立精度验证。本发明公开的基于张量不变理论的卫星引力梯度数据精度的验证方法，以张量不变理论为基础将卫星引力梯度观测值的张量不变特性应用于重力梯度测量卫星重力梯度仪校准前后的精度验证中，实现了引力梯度张量六个分量的整体精度验证；通过引入先验的校准用重力场模型，可实现引力梯度张量主对角线和非对角线六个分量的精度独立验证。

技术领域

本发明涉及大地测量技术领域，具体涉及一种基于张量不变理论的卫星引力梯度数据精度的验证方法。

背景技术

卫星引力梯度数据对于确定地球重力场中短波精细结构至关重要。卫星引力梯度的数据精度高低是制约地球重力场中短波频谱精度的重要前提。为此，卫星引力梯度测量需要进行校准和精度验证。卫星引力梯度观测值的精度验证是确保校准结果稳定、可靠的重要评价过程，是观测值质量检核的关键步骤。目前卫星外部校准前和校准后的精度验证是基于卫星引力梯度观测张量的迹无关特性展开，该特性只能对对角线分量的整体精度进行验证，无法对整个梯度张量和其他非对角线分量进行精度验证，从而导致采用该验证方法得到的卫星引力梯度数据的精度偏低，卫星数据的使用性能差，甚至无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星引力梯度数据精度的验证方法，用以解决目前卫星引力梯度数据的精度偏低而导致的卫星数据的使用性能差乃至无法使用的问题。

本发明提供一种基于张量不变理论的卫星引力梯度数据精度的验证方法，包括以下步骤：

步骤A：卫星引力梯度张量的整体精度验证；

步骤B：卫星引力梯度张量的分量独立精度验证。

在上述实施例中，所述步骤A包括以下步骤：

步骤A1：校准前的引力梯度数据精度验证；

步骤A2：校准后的引力梯度数据精度验证。

在上述实施例中，所述步骤A1包括以下步骤：

步骤A1-1：建立张量不变系统{I₁,I₂,I₃}，

所述张量不变系统{I₁,I₂,I₃}的表达式为：

I₁＝V₁₁+V₂₂+V₃₃ (式14-1)

式中：I₁为张量不变系统的第一不变量；I₂为张量不变系统第二不变量；I₃为张量不变系统第三不变量；V₁₁为xx方向的卫星引力梯度分量；V₁₂为xy方向的卫星引力梯度分量；V₁₃为xz方向的卫星引力梯度分量；V₂₂为yy方向的卫星引力梯度分量；V₂₃为yz方向的卫星引力梯度分量；V₃₃为zz方向的卫星引力梯度分量；

步骤A1-2：计算真值引力梯度值

利用先验校准重力场模型计算真值引力梯度值先验校准重力场模型的表达式为：