2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、第 2 6 卷 第 2 期 2 O 1 1 年 4月 ( 頁碼 : 4 3 3 ~4 3 7 )地 球 物 理 學 進 展 PROGRES SI N GE OPHYS I C SVo 1 . 2 6 ,No . 2AD r . 2 0 1 1徐天河 , 賀凱飛. G OC E衛(wèi)星 S G G數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差 的綜 合標定 方法 . 地 球 物理學 進展 , 2 0 1 1 , 2 6 ( 2 ) : 4 3 3 ~4 3 7 , D OI

2、: 1 0 . 3 9 6 9 / j .i s s n . 1 0 0 4 — 2 9 0 3 . 2 0 1 1 . 0 2 . 0 0 5 .XuT H ,H eK F . S y n t h e t i cc a l i b r a t i o nme t h o do fs y s t e ma t i ce r r o r sf o rGOCEg r a v i t yg r a d i e n t s . Pr o

3、g r e s si nGe o p h y s . ( i nC h i n e s e ) ,2 0 ¨ , 2 6 ( 2 ) : 4 3 3 ~4 3 7 , D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 4 — 2 9 0 3 . 2 0 1 1 . 0 2 . 0 0 5 .G O C E衛(wèi) 星 S G G 數(shù) 據(jù) 系統(tǒng) 誤 差 的綜 合標 定 方 法 徐天河,賀凱飛。( 1

4、 . 武漢大學測繪學院, 武漢 4 3 0 0 7 9 ;2 . 西安測繪研究所 , 西安 7 1 0 0 5 4 ;3 . 長安大學 , 西安 7 1 0 0 5 4 )摘 要 介 紹 了 GO C E衛(wèi) 星重 力梯 度 數(shù) 據(jù) 系統(tǒng)誤 差 的 常 用 求定 方 法 , 提 出 了一 種 聯(lián) 合 衛(wèi) 星軌 跡 交 叉 點 不 符 值 和 現(xiàn) 有 重力場模型的 系統(tǒng)誤差綜合標 定方法. 給 出了分 步解 算和整體 平差 兩種解 算方 法

5、及 相應 的計算 步驟. 分步 解算是 先 利用衛(wèi)星軌跡 交叉點不符值 確定含 尺度影響的偏 差漂移 項 , 然后對觀 測值進 行偏 差漂移 改正 , 并利 用現(xiàn)有 重力場模 型計算尺度和偏差 , 最后對偏差漂移進行尺度 改正. 整體平差是 以現(xiàn)有 重力場模 型標校 方程作為觀 測方程 , 以衛(wèi) 星交 叉點不符值作為條件約束 , 由此采用 附加條件 的參數(shù) 平差模 型 , 整體 解算尺度 、 偏 差和偏 差漂移. 論 文最后 利用算例

6、驗證 了本文綜合標校方 法的有效性, 結(jié)果表 明: 無論分步解算或整體 平差 , 標 校 出的偏 差參數(shù)相 對誤差 最大值均 小于 1 . 2, 平均值 小于 0 . 5 % ; 尺度 因子相對誤 差最大值小 于 2, 平均值 小于 0 . 8; 偏差漂移參數(shù) 相對誤 差最大值 小于 0 . 4, 平均值小于 0 . 2. 整體平差 結(jié)果的精 度高于分步解算結(jié)果精度.關鍵 詞 交叉 點 , 衛(wèi) 星 重 力 梯 度 , 相 對誤 差 ,

7、系統(tǒng) 誤 差 DO I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 4 — 2 9 0 3 . 2 0 1 1 . 0 2 . 0 0 5中 圖 分 類 號 P 3 l 2文獻 標 識 碼 AS y n t h e t i cc a l i b r a t i o nm e t h o do fs y s t e m a t i ce r r o r sf o rGOCE g r a v i t yg

8、r a d i e nt sXU Ti a n — h e.H EKa if e i 。( 1 .S c h o o lo f G e o d e s ya n dG e o ma t i c s ,Wu h a nU n i v e r s i t y,Wu h a n4 3 0 0 7 9 , C h i n a2 .Xia nRe s e a r c hI n s t i t u t eo fS u r v e y i n ga

9、 n dMa p p i n g, Xia n7 1 0 0 5 4 , C h i n a ;3 . Ch a n ganUn i v e r s i t y ,Xian7 1 0 0 5 4, Ch i n a )Ab s t r a c tAf t e rab r i e fr e v i e w o ft h eme t h o d so fs y s t e mi ce r r o rc a l i b r a t i o

10、nf o rGOCEg r a v i t yg r a d i e n t s ,as y n t h e t i cc a l i b r a t i o nme t h o di sd e v e l o p e db a s e do ns a t e l l i t ec r o s s o v e rd i f f e r e n c e sa n dt h ee x i s t i n gg r a v i t yf i

11、e l dmo d e 1 .Twok i n d so fa l g o r i t h ms , n a me l ys t e pb ys t e pa n dc o mb i n e da d ju s t me n ta r ep r e s e n t e d .T h es t e pb ys t e pa l g o r i t h ms o l v e st h eb i a sd r i f ti n f l u e

12、 n c e db ys c a l ef a c t o rf i r s t l y . Th e ni ti smo v e df r o m t h eg r a v i t yg r a d i e n to b s e r v a t i o n s , a n dt h ee x i s t i n gg r a v i t yf i e l dmo d e li su s e dt oc a l i b r a t e

13、t h es c a l ef a c t o ra n db i a s .La s t l y,t h eo r i g i n a l l ys o l v e db i a sd r i f ti n c l u d i n gs c a l ei n f l u e n c ei sc o r r e c t e db yt h es o l v e ds c a l e df a c t o r .T h ec o mb i

14、 n e da d ju s t me n tu s e st h ee x i t i n gg r a v i t yf i e l di n f o r ma t i o nt oc a l i b r a t eo b s e r v e dg r a v i t yg r a d i e n t sa so b s e r v a t i o ne q u a t i o n,a n dt h ec r o s s o v e

15、 rd i f f e r e n c e sa sc o n d i t i o n a le q u a t i o n .S ot h ep a r a me t e ra d ju s t me n tmo d e li n c l u d i n gc o n d i t i o n a lc o n s t r a i ni sa d o p t e dt os o l v et h ep r o b l e m. An u

16、 me r i c a le x a m p l ef r o m t h es i mu l a t e dg r a v i t yg r a d i e n t so fr a d i a lc o mp o n e n to fGOCEs a t e l l i t ei sp e r f o r me d .Th er e s u l t ss h o w t h a tt h en e w s y n t h e t i

17、 cc a l i b r a t i o nme t h o dc a ne f f i c i e n t l ys o l v et h es y s t e ma t i ce r r o rp a r a me t e ru s i n gb o t ho fa b o v ea l g o r i t h ms . Th ema x i mu m r e l a t i v ee r r o r s ( RE) o fb

18、i a si sl e s st h a nl _ 2,t h ea v e r a g ei sl e s st h a n0 . 5. Th ema x i mu m REo fs c a l ef a c t o ri sl e s st h a n2,t h ea v e r a g ei s1 e s st h a n0 . 8. Th ema x i m u m REo fb i a sd r i f ti sl e s

19、 s收 稿 日期 基 金 項 目作 者 簡 介 2 0 1 o - 0 6 — 2 6 ; 修 回 日期 2 0 1 00 91 3 .國家 自然科學基金項 目( 4 0 6 0 4 0 0 3 ) 、 全 國優(yōu) 秀博 士學位 論文作 者專 項資 金資 助項 目( 2 0 0 7 B 5 1 ) 和中 國博士 后科 學基金 項 目( 2 0 0 8 0 4 3 0 1 4 8 、 2 0 0 9 0 2 4 4 4 ) 聯(lián)合 資助.徐天

20、河 , 男 , 19 7 5 年 生 , 湖北黃 岡人 , 博士 , 武漢 大學博 士后 , 西安測繪研究所 副研究員 , 主要從事衛(wèi) 星重力數(shù)據(jù)處理 和衛(wèi)星導航 理 論 與 方 法研 究 . ( Ema i l : x t i a n h e @ 2 6 3 . n e t )2期 徐天河 , 等 : G OC E衛(wèi)星 S G G數(shù)據(jù) 系統(tǒng)誤 差的綜 合標 定方法 4 3 5此 確定 重力 梯 度數(shù) 據(jù) 的 系統(tǒng) 誤 差 . 其

21、標 定 模 型可 表 示 如下 :T ((),( £ ) )一 k o+ k 1T(( £ ) ,( f ) )+ k 2 t ,( 4 )其 中 T(( £ ) ,( £ ) )為利 用現(xiàn) 有 重力 場 模 型計 算 出重 力梯 度觀 測值 .聯(lián) 合公 式 ( 3 ) 和 ( 4 ) , 我們 便 可 對 系統(tǒng) 誤 差 進 行 綜合 標定 , 綜 合 標定 法 充 分 利 用 了衛(wèi) 星 軌 跡 交 叉 點 不符值信息及現(xiàn)有重力場信息,

22、 它一方面克服 了交 叉點 不符 值不 能 對 系 統(tǒng) 參 數(shù) 進 行 完 全 標 定 的 缺 點 ,同時也 削弱 了現(xiàn)有 重力 場模 型誤 差 對 系統(tǒng) 誤 差標 校 結(jié)果 的影 響. 基 于公 式 ( 3 ) 和( 4 ) , 我 們 可采 用 兩種 解 算方 法進 行 系統(tǒng) 誤 差 標 定 , 即分 步 解 算 法 和 整 體 平 差法 .令 k 。一 k 。 / k, 其 含 義 是含 尺 度 影 響 的偏 差 漂 移項 , 則

23、公 式 ( 3 ) 、 ( 4 ) 可改寫 成 一 △T 一 k 3At ,( 5 )T(( f ) ,( £ ) ) = k o + k l ( T ((),() ) + k 3 £ ).( 6 )由此 可先根 據(jù)公 式 ( 5 ) , 利用 最小 二 乘平 差 計 算 k 。 , 計 算公 式 為 ∑ △· A t ,k 3一 一 _ _ = _—一 ,( 7 )A t :r一 1其 中 Ⅲ 為交 叉點 不 符值 的個

24、數(shù) . 計 算 出 k 。 后 , 代 入 公 式 ( 6 ) 中 , 同樣 可依 據(jù)最 / J ~ z . 乘 平差 計 算 出尺 度 因 子 k和偏 差 k 。 ; 最 后 對偏 差 漂 移 進 行 尺 度 改 正 , 計 算 k 。 一kk 。 . 由此 所有 系統(tǒng) 誤差 參數(shù) 都解算 出來.我 們也 可采 用整 體平 差方 法 , 將 式 ( 5 ) 作 為 條件 約束 , 公式( 6 ) 為參數(shù)平差方程. 則 整體平差模型 即

25、為含有 條 件約束 的參 數(shù)平 差模 型 即 X 一 ( k 。L = = =( 丁 A = =是 1T jT ;:-是 2 ) T,?),. B 一 方程 ( 8 ) 的最小 二乘 解 為 := = = ( A A + BT B) AT L,1△T 1△T,1△T ( 8 )( 9 )( 1 0 )( 1 1 )( 1 2 )3計 算 與 比較 為 了驗證 上 述 方 法 的 正 確性 和 有 效性 , 我 們 模 擬 了

26、1 5天 的 GOC E衛(wèi) 星重力 梯 度觀測 數(shù) 據(jù) , 以 T z z為 例 , 采 樣 間 隔為 1S , 衛(wèi) 星 高 度 約 為 2 5 0k m, 重 力 場采 用 E GM9 6截 至 3 0 0階 . 在模 擬 計 算 出 的 擾 動 梯度 數(shù)據(jù) 中加 入 1 OE( 1E一1 0S) 的隨 機誤差 ,為 了更 具 說服 力和 代表 性 , 我們 分別 進 行 了 1 0次 重 復實驗 , 每次實 驗所 加入 的 系統(tǒng)誤

27、差 參 數(shù)各 異 , 在 指 定均 值和 方差 情況 下 , 由計算 機 隨機 產(chǎn) 生 , 其 中尺 度 均值 為 1 , 方 差 為 0 . 2 , 偏 差 均 值 為 0 . 2 E . , 方 差 為 0 . 0 5 E, 偏差 漂 移 均 值 為 1 × 1 0 ~ g / s , 方 差 為 2×1 0 。 g / s由此模 擬 出 的 尺度 、 偏 差 和偏 差 漂移 參數(shù) 見表 1 . 而在對交叉 點進

28、行延拓處 理 中, 采 用 o S Ug l A模 型 , 模 型階數(shù) 為 3 0 0階. 分 別 采用 兩 種方 案 進 行解 算, 即分步解算法( 方案 1 ) 和整體平差法( 方案 2 ) .表 1模 擬 各 次 實 驗 的 系統(tǒng) 誤 差 參 數(shù) 值 ( 偏 差 單 位 : E, 偏 差 漂 移 單 位 : 1 0E / s )Ta bl e3Th es i m u l at e dp a r a m e t e r so fa

29、l lt hec a s e( b i a su n i t :E; b i a sd r i f tu n i t :1 0E / s )實驗序號 偏差 尺度 偏差漂移 由上述結(jié) 果 我 們 可 以看 出 : 利 用 本 文 的綜 合 標 校方 法 可有效 對 系 統(tǒng) 誤 差參 數(shù) 進 行標 定 . 分 步 法 標 定 出 的偏 差 參 數(shù) 相 對 誤 差 最 大 值 小 于 1 . 2, 平 均 在 0 . 5; 尺度 因子

30、相 對 誤 差 最 大值 小 于 2, 平 均 小 于 0 . 8; 偏 差 漂 移參 數(shù) 相對 誤 差 小 于 0 . 4, 平 均小于 0 . 2. 整體法標定出的偏差參數(shù)相 對誤 差最大值 小 于 l, 平 均 在 0 . 4; 尺 度 因 子相 對誤 差 最大值 小 于 1 . 3, 平 均 小 于 0 . 5; 偏 差 漂 移 參 數(shù) 相對誤 差 小于 0 . 2, 平 均 在 0 . 1. 利用 分 步 法標 校 后 的梯

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