[发明专利]一种星体重力场反演的方法和系统、以及处理器

摘要

本发明公开了一种星体重力场反演的方法，包括：获取星体的关键载荷数据；其中，所述关键载荷数据，包括：星间速度误差、轨道位置误差和非保守力误差；根据所述关键载荷数据构建半数值综合误差模型；其中，所述半数值综合误差模型为与所述星间速度误差、轨道位置误差和非保守力误差相关的数学模型；根据由星下点误差确定的阶误差方差和所述半数值综合误差模型，进行星体重力场反演。通过本发明实现了对星体重力场的高精度、快速反演。

主权项

1.一种星体重力场反演的方法，其特征在于，包括：获取星体的关键载荷数据；其中，所述关键载荷数据，包括：星间速度误差、轨道位置误差和非保守力误差；根据所述关键载荷数据构建半数值综合误差模型；其中，所述半数值综合误差模型为与所述星间速度误差、轨道位置误差和非保守力误差相关的数学模型；根据由星下点误差确定的阶误差方差和所述半数值综合误差模型，进行星体重力场反演；其中，所述获取星体的关键载荷数据，包括：通过星载激光干涉测距仪获取星间速度误差；通过地面深空网获取轨道位置误差；通过星载无拖曳控制系统获取非保守力误差；其中，所述根据星下点误差确定的阶误差方差，包括：按照经度λ_M和纬度φ_M对星体表面进行均匀的格网划分，将星下点误差δη_M(φ_M,λ_M)平均插值到格点处；对差值后的星下点误差δη_M(φ_M,λ_M)按照球函数展开，并根据球函数展开结果确定所述阶误差方差；其中，所述对差值后的星下点误差δη_M(φ_M,λ_M)按照球函数展开，并根据球函数展开结果确定所述阶误差方差，包括：按照如下式(1)，对所述差值后的星下点误差δη_M(φ_M,λ_M)按照球函数展开：其中，表示球函数展开的系数；l表示球函数展开的阶数；L表示星体重力场反演的理论阶数；m表示球函数的展开次数；P表示缔合勒让德函数；令：其中，其中，表示球函数；Q_m(λ_M)表示正弦函数或余弦函数；根据上式(1)、(2)、(3)和(4)，确定阶误差方差其中，所述半数值综合误差模型如下：其中，δN_c表示大地水准面误差；R_M表示星体平均半径；θ_M表示对应于激光干涉测距仪的星间距离ρ_M12的火心角；GM表示万有引力常数G和星体质量M之积；r_M表示卫星质心到星体中心的距离；表示星间速度误差；Δt_M表示采样间隔；L_max表示星体重力场反演的理论最大阶数；δr_M表示轨道位置误差；δf_M表示非保守力误差；其中，