[發(fā)明專利]一種基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110180191.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN112965127B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧凱亮;黃謨濤;陳欣;熊雄;陸秀平;黃辰虎;吳太旗;劉玉紅;黃賢源;范瑾煜;王許
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍92859部隊(duì)
• 主分類號(hào): G01V7/06
• 分類號(hào): G01V7/06;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、建立基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量δg_r的積分式，恢復(fù)積分核函數(shù)的零階和一階項(xiàng)影響，得到完整核函數(shù)F_tr(r,ψ)；從流動(dòng)點(diǎn)重力異常中移去外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常，通過(guò)積分恒等變換恢復(fù)外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常的全球影響；

步驟2、顧及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)局域保障條件，引入全球重力場(chǎng)位模型，利用移去-恢復(fù)技術(shù)，從重力異常觀測(cè)值中移去參考重力異常，得到殘差重力異常；從積分式核函數(shù)中移去與參考場(chǎng)對(duì)應(yīng)階次的核函數(shù)球諧表達(dá)式，得到截?cái)嗪撕瘮?shù)，使之與殘差重力異常的頻譜匹配；基于截?cái)嗪撕瘮?shù)和殘差重力異常的局域積分，得到殘差外部擾動(dòng)重力徑向分量；利用全球重力場(chǎng)位模型高階信息進(jìn)行遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償；恢復(fù)參考外部擾動(dòng)重力徑向分量；

步驟3、利用積分恒等式轉(zhuǎn)換，補(bǔ)償由全球積分過(guò)渡到局域積分引起的模型誤差，得到計(jì)算點(diǎn)處高精度的外部擾動(dòng)重力徑向分量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量的方法，其特征在于：所述步驟1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

建立基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量δg_r的積分式：

式中，Δg為球面上流動(dòng)點(diǎn)處的已知觀測(cè)重力異常；R為地球橢球平均半徑；r為計(jì)算點(diǎn)地心向徑；σ為單位球面；dσ為單位球面的面積元；ψ為計(jì)算點(diǎn)至流動(dòng)點(diǎn)之間的球面角距；是計(jì)算點(diǎn)至流動(dòng)點(diǎn)之間的空間距離；F_r(r,ψ)為積分核函數(shù)；

恢復(fù)積分核函數(shù)的零階和一階項(xiàng)影響，得到完整核函數(shù)F_tr(r,ψ)：

采用移去-恢復(fù)技術(shù)，從流動(dòng)點(diǎn)重力異常中移去外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常，通過(guò)積分恒等變換，恢復(fù)外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常的影響，以削弱積分核函數(shù)奇異性的影響，得到外部擾動(dòng)重力徑向分量計(jì)算公式：

式中Δg_Rp為外部空間計(jì)算點(diǎn)P在球面上的投影點(diǎn)P_R處的重力異常。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量的方法，其特征在于：所述步驟2處理后得到的外部擾動(dòng)重力徑向分量計(jì)算公式為：

式中；δΔg為移去了N階位模型參考場(chǎng)的流動(dòng)點(diǎn)殘差重力異常；δΔg_Rp為移去了N階位模型參考場(chǎng)的外部空間計(jì)算點(diǎn)P在球面上的投影點(diǎn)P_R處的殘差重力異常；為擾動(dòng)重力徑向分量截?cái)嗪撕瘮?shù)；為擾動(dòng)重力徑向分量遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)計(jì)算值，δg_refr為由N階參考場(chǎng)位模型計(jì)算得到的參考擾動(dòng)重力徑向分量；

所述擾動(dòng)重力徑向分量截?cái)嗪撕瘮?shù)的計(jì)算式為：

其中，P_n(cosψ)為n階勒讓德函數(shù)；

所述擾動(dòng)重力徑向分量遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)計(jì)算值的表達(dá)式為：

式中，GM為地球引力常數(shù)；L為用于補(bǔ)償遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)的高階次重力位模型的最高階數(shù)；N代表由位模型定義的參考場(chǎng)最高階數(shù)；T_n代表地球擾動(dòng)位n階拉普拉斯面球諧函數(shù)；Q_n(δg_r)為擾動(dòng)重力徑向分量積分核截?cái)嘞禂?shù)；為完全規(guī)格化締合勒讓德函數(shù)；和為完全規(guī)格化地球位系數(shù)；為計(jì)算點(diǎn)的緯度和經(jīng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于重力異常計(jì)算外部擾動(dòng)重力徑向分量的方法，其特征在于：所述步驟3處理后得到的外部擾動(dòng)重力徑向分量計(jì)算公式為：

式中，為δΔg_Rp在積分遠(yuǎn)區(qū)(σ-σ₀)對(duì)計(jì)算參量δg_r的影響，其表達(dá)式為：