GRACE-FO卫星低低跟踪微波测距预处理与分析

"这篇文档是关于低低跟踪重力卫星的高精度微波测距数据预处理与分析的研究，主要作者是李浩思等人，来自长安大学地质工程与测绘领域。文章介绍了GRACE-FO卫星任务中采用的双向单程测距系统以及相关的数据处理方法。" 正文: 低低跟踪重力卫星的观测技术在地球重力场的监测和研究中起着关键作用。GRACE-FO（Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-on）任务是这类卫星的一个实例，它使用高精度的微波测距系统来探测全球重力变化。这种系统基于K/Ka波段的双向单程测距原理，能够实现星间相位测量，从而跟踪地球表面的质量分布变化。 双向单程测距模式是一种有效的测量策略，它可以减少由频率不稳定导致的误差。在这个系统中，两颗GRACE-FO卫星之间的相位测量值包含了多个因素的影响，包括时间标签的偏差、相位测量值的整数模糊数、电离层修正、测量噪声以及随机噪声。公式化的表达方式展示了这些因素如何相互作用，影响到最终的相位测量结果。 GRACE-FO卫星的本地参考相位由稳定参考相位和由频率不稳定性产生的相位噪声组成。接收相位受到微波飞行时间的影响，而这个时间可以通过卫星间的距离计算得出。通过将这些公式综合，可以得到精确的双向单程相位测量值，并进一步用于解析地球重力场的变化。 预处理和分析这些数据是极其重要的，因为它涉及到去除噪声、校正系统误差，以及提取有用的科学信息。这可能包括对电离层延迟的修正，因为电离层的电子密度会影响微波信号的传播速度。此外，还需要考虑地球自转、卫星轨道动力学以及其他天体物理效应的影响。 该研究聚焦于利用GRACE-FO卫星的微波测距数据来理解地球重力场的动态变化，这对于气候研究、地壳形变监测以及地球水资源管理等方面具有重要意义。通过精细的数据预处理和分析，科学家们能够更准确地描绘地球的重力场，进而深入探索地球系统的复杂性。