[发明专利]低低跟踪重力测量卫星地面处理系统

说明书

技术领域

本发明属于卫星重力测量技术领域，具体涉及一种低低跟踪重力测量卫 星地面处理系统。

背景技术

国际上在基于重力卫星测量技术探测地球重力场方面已取得实质性进 步，先后于2000年7月15日、2009年3月17日，成功实践了高-低卫星跟 踪卫星重力测量模式(CHAMP、GOCE)，2002年3月7日，成功实践了低 -低跟踪卫星重力测量模式(GRACE)，并且充分利用这些卫星观测数据，同 时辅以其它测量手段所采集的数据，成功解算了多个高精度全球重力场模型 (包括静态重力场模型和时变重力场模型)。目前，美国、欧空局等机构已在 计划实施下一代更高精度的卫星重力测量计划。

在国内，我国众多学者在基于卫星重力测量恢复地球重力场的理论和方 法方面也开展了广泛研究，经过十多年的数据处理关键技术攻关，已突破了 重力卫星精密定轨、重力场恢复等关键技术，并成功研制了基于动力法等恢 复地球重力场的实用软件，尤其是完成了难度极大的卫星重力测量数据恢复 地球重力场的“一步法”攻关，成功研制了原型软件，并利用CHAMP、GRACE 等实测数据构建了多个地球重力场模型。可见，国内在重力卫星数据处理理 论和方法方面已经获得了丰富的研究成果，并积累了丰富的经验。

尽管如此，但由于国外重力卫星相关机构在公布实测卫星观测数据时， 基于多种技术保密考量等并未公布原始观测数据、0级观测数据、1A级观测 数据等实测数据，也未公布上述这些数据的详细处理理论及相关处理方法。 而只公布了1B级数据及重力场模型数据。目前，国内尚未开展对包括原始 观测数据、0级数据的产生及处理、1A级数据处理等的研究；尚未开展重力 卫星数据仿真和处理等验证项目研究。此外，国内并无成套的重力卫星数据 处理软件，多数研究成果多是停留在各个模块的数据处理功能，并未将各级 重力数据的处理串联在一起，形成一体化的数据处理及演示系统。

鉴于重力卫星原始观测数据、0级数据的产生及处理，1A级数据的处理 等技术不可能通过引进获得，必须依靠自主解决，而同时此技术的实现又直 接决定我国能否成功实现卫星重力测量计划。此外，国内并无成套的重力卫 星数据处理软件。因此，研制一体化的重力测量卫星数据处理系统将具有重 要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种低低跟踪 重力测量卫星地面处理系统，同时提供对GRACE1B级数据的一体化处理功 能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

平台分系统，用于对原始仿真数据进行接收和拆包，并对数据和任务进 行管理分配，包括数据接收子系统、数据管理子系统、任务管理子系统和产 品分发子系统；

业务分系统，用于对仿真数据进行各级处理，包括数据预处理子系统、 数据处理子系统和三级产品生产子系统；

演示分系统，用于对仿真数据进行可视化监控，对数据产品进行可视化 展示。

进一步的，所述业务分系统内：

数据预处理子系统，用于对数据接收子系统输出的数据进行预处理，生 成1A、1B、1C级数据，并将处理后的数据输入至数据处理子系统；

数据处理子系统包括精密定轨模块、载荷定标模块和重力场反演模块， 通过精密定轨模块对数据预处理子系统产生的1B级数据进行精密定轨；通 过定标模块对1C级数据进行标定；通过重力场反演模块对1C级数据进行重 力场反演，生成重力场模型；

三级产品生产子系统，用于对数据处理子系统生成的重力场模型数据进 行处理，得到重力场数据三级产品，并为演示分系统提供数据输入。

进一步的，所述重力场数据三级产品包括重力异常、大地水准面高和垂 线偏差三种数据产品。

进一步的，所述数据预处理子系统包括：

1A级数据预处理模块，用于处理0级数据，首先建立0级数据输出量与 数据处理需要的观测量之间的转换解析关系，然后精确标定解析关系式中涉 及的转换参数，最后实施各类观测量的转换；

1B级数据预处理模块，用于对1A级数据进行误差改正、观测值组合、 缺口插值、粗差剔除等操作；

1C级数据预处理模块，用于对1B级数据进行偏差修正、采样、数据内 插、坐标系统转换及时间系统转换等操作。

进一步的，所述数据接收子系统，用于接收原始仿真数据，生成0级数 据；