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重力异常的由重力测量确定大地水准面形状

来源:未知| 标签:重力测量| 发布时间:2019-10-02 09:17| 点击:

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  由于受到地球上部物质密度的变化以及地球表面的影响,使大地水准面通常不与旋转椭球重合,而是形成了在旋转椭球面附近起伏波动的复杂曲面。因此,大地水准面的形状可以由它与椭球体面的起伏高度来研究。 假定地球是一个均质圆球,人造地球卫星质量很小,可以忽略,又假设卫星在真空中运行,其轨道就是一个椭圆。该轨道称正常轨道。它有8个参数:升交点、升交点赤径、轨道倾角、近地点、近地点角距、真近点角、偏近点角、平近点角。

  理想情况下,人造卫星的正常轨道可用开普勒三定律来描述。1、轨道是椭圆。2、相等的时间内,扫过的面积相等。3、周期的平方与卫星轨道椭圆长轴的立方成正比。

  通过求解理想情况下的卫星运动方程,可以求出轨道长半轴、偏心率等6个参数,就可以确定某一瞬间卫星的空间位置和速度。

  利用人造卫星测定地球的重力场,不是把重力仪放在卫星上(重力仪无法工作),因为轨道受重力场影响,通过地面观测站观测卫星,求出轨道参数,利用这些参数去推算地球的重力场分布。

  实际上地球不是理想圆球,卫星轨道也就不符合开普勒三定律,不是理想的椭圆。这种受干扰的现象称为摄动。其轨道也可用上述6个参数表示,不是常数,是时间的函数。通过这些参数可以求出地球的重力场。进而研究大地水准面的变化。