第七章：卫星重力发展现状
2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-7.4宇宙航行
2.第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需 的最小发射速度，其大小为11.2 km/s.当发射速度7.9 km/s<v0<11.2 km/s时， 飞行器绕地球运行的轨道是椭圆，且在轨道不同点速度大小一般不同. 3.第三宇宙速度 在地面附近发射飞行器，使之能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外 的最小发射速度，其大小为16.7 km/s.
例2 (多选)第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运 动的速度，则有 A.被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大 B.被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大
√C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关 √D.第一宇宙速度与地球的质量有关
解析 第一宇宙速度 v＝ GRm地，与地球的质量 m 地有关，与被发射物体 的质量无关，故选项 C、D 正确.
总结提升
近地卫星、极地卫星和月球 1.近地卫星：地球表面附近的卫星，r≈R；线速度v≈7.9 km/s、周期T ＝2πvR ≈85 min，分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大速度和最 小周期. 2.极地卫星：轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星，运行时 能到达南北极上空. 3.月球绕地球的公转周期T＝27.3天，月球和地球间的平均距离约38万 千米，大约是地球半径的60倍.
例3 (多选)(2019·佛山一中高一下期中)下列关于同步卫星的说法正确
的是
√A.一定位于赤道正上空
B.为了避免相撞，应该与其他国家的同步卫星在不同的轨道上运行
C.发射速度小于7.9 km/s
√D.运行速度小于7.9 km/s
解析 同步卫星定点在地球赤道上空某处，距地面的高度相同，即所 有的同步卫星在同一轨道上，周期都与地球自转周期相同，故A正确， B错误； 卫星发射速度在7.9 km/s到11.2 km/s之间，故C错误； 卫星运动的轨道半径越小，运行的速度越大，当轨道半径接近地球半 径R时运行速度最大，为第一宇宙速度7.9 km/s，同步卫星的轨道半径 大于地球的半径，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度7.9 km/s， 故D正确.
2024-2030年中国卫星产业发展现状与未来前景预测报告
2024-2030年中国卫星产业发展现状与未来前景预测报告中企顾问网发布的《2024-2030年中国卫星产业发展现状与未来前景预测报告》报告中的资料和数据来源于对行业公开信息的分析、对业内资深人士和相关企业高管的深度访谈，以及共研分析师综合以上内容作出的专业性判断和评价。
分析内容中运用共研自主建立的产业分析模型，并结合市场分析、行业分析和厂商分析，能够反映当前市场现状，趋势和规律，是企业布局煤炭综采设备后市场服务行业的重要决策参考依据。
报告目录：第一章卫星产业概述1.1 卫星的分类及应用领域1.1.1 人造卫星的分类1.1.2 卫星产业的几个领域1.1.3 我国卫星研发应用发展史1.2 中国各应用领域卫星研发状况1.2.1 遥感卫星1.2.2 通信卫星1.2.3 气象卫星1.2.4 资源卫星1.2.5 导航卫星1.2.6 海洋卫星1.3 四大卫星发射中心1.3.1 酒泉卫星发射中心1.3.2 西昌卫星发射中心1.3.3 太原卫星发射中心1.3.4 文昌卫星发射中心1.4 航天卫星产业发展特殊性分析1.4.1 卫星产业的军事应用起源1.4.2 美国在太空卫星领域发展占有主导地位1.4.3 中俄卫星产业快速崛起引美国担忧1.4.4 航天卫星产业快速发展引发太空军备竞赛疑云第二章中国卫星产业发展环境解析2.1 航天产业发展现状2.1.1 航天产业渐成关注热点2.1.2 政策为先导2.1.3 太空经济潜力大2.1.4 五大科技亮点闪耀2.1.5 航天格局多极化2.2 中国航天产业发展2.2.1 我国航天产业步入高速发展期2.2.2 中国航天业提供化服务2.2.3 中国航天进入产业化发展阶段2.2.4 十二五航天产业发展将开启新时代2.2.5 我国政策扶持航空航天产业发展2.3 中国卫星产业发展环境2.3.1 卫星应用产业前景广阔2.3.2 卫星应用产业发展具有战略意义2.3.3 卫星应用范围不断扩大2.3.4 国内外产业需求扩大2.3.5 国内政策助推国际需求增长第三章中国卫星产业发展综合分析3.1 国际卫星产业分析3.1.1 卫星产业发展状况3.1.2 卫星产业强势渡过经济危机3.1.3 固定卫星通信市场发展3.1.4 世界移动卫星市场保持持续增长3.1.5 商业遥感卫星市场继续强势增长3.1.6 卫星制造和发射市场创行业新高3.1.7 亚洲卫星市场成为新的产业增长点3.2 中国卫星产业发展现状3.2.1 中国卫星应用支持国民经济发展3.2.2 中国空间信息技术取得重要进展3.2.3 中国卫星应用产业整体格局分析3.2.4 中国卫星应用产业迎来新一轮发展3.3 三网融合与卫星产业3.3.1 卫星通信在“三网融合”中的运用3.3.2 三网融合发展现状分析3.3.3 广电利用直播卫星推进三网融合3.3.4 三网融合广电产业发展关键在卫星3.3.5 三网融合推进的难点和切入点3.4 中国卫星产业发展前景分析3.4.1 卫星研发技术进步促进产业发展3.4.2 应急通信需求激发市场潜力3.4.3 卫星导航市场潜力巨大3.4.4 卫星广播产业链市场快速增长第四章中国卫星导航产业发展分析4.1 卫星导航产业解析4.1.1 世界卫星导航系统发展历程4.1.2 卫星导航产业格局4.1.3 中国北斗导航系统概况4.1.4 北斗产业应用加快4.2 三大国外卫星导航定位系统的应用体制及政策4.2.1 美国GPS系统的管理体制及政策4.2.2 俄罗斯GLONASS系统的管理体制与政策4.2.3 欧洲伽利略系统的管理体制与策略4.2.4 国外导航管理系统的启示与建议4.3 卫星导航产业链发展状况4.3.1 芯片及终端制造业4.3.2 移动通讯行业4.3.3 车载导航市场4.4 导航卫星系统发展措施建议4.4.1 以国家战略指导产业发展4.4.2 独立自主把握产业方向4.4.3 以民用市场带动产业壮大第五章中国各省市卫星产业及部分产业园区发展分析5.1 陕西5.1.1 陕西在中国卫星应用产业中具有重要地位5.1.2 西安成为陕西省卫星应用的重点区域5.1.3 陕西省重点发展六大卫星产业链5.1.4 陕西西安打造中国卫星产业应用品牌5.1.5 陕西省建立全国首个省级卫星应用产业联盟5.2 其他省市5.2.1 广东省卫星应用产业集群发展分析5.2.2 厦门全力打造卫星应用基地5.2.3 云南规划建设综合卫星定位服务系统5.2.4 成都建设北斗卫星产业集群5.2.5 天津将打造世界级航空航天产业基地5.3 各省市卫星产业园区建设情况5.3.1 西安航天基地概况5.3.2 西安航天产业基地发展思路及措施5.3.3 济南卫星产业园建设全面启动5.3.4 湖南省建设全国最大军民结合卫星应用产业园5.3.5 北京亦庄建设卫星导航产业技术创新孵化器平台第六章中国卫星产业重点企业发展分析6.1 中国卫星6.1.1 公司概况6.1.2 公司主营业务发展及经营状况6.1.3 公司投资分布及研发创新6.1.4 未来公司投资意愿解析及预测6.2 北斗星通6.2.1 公司概况6.2.2 公司主营业务发展及经营状况6.2.3 公司投资分布及研发创新6.2.4 未来公司投资意愿解析及预测6.3 中国卫通6.3.1 公司概况6.3.2 主营业务发展及经营状况6.3.3 公司投资分布及研发创新6.3.4 未来公司投资意愿解析及预测6.4 合众思壮6.4.1 公司概况6.4.2 公司主营业务发展及经营状况6.4.3 公司投资分布及研发创新6.4.4 未来公司投资意愿解析及预测6.5 国腾电子6.5.1 公司概况6.5.2 公司主营业务发展及经营状况6.5.3 公司投资分布及研发创新6.5.4 未来公司投资意愿解析及预测第七章中国卫星产业项目招商引资相关解析7.1 卫星产业投资机遇解析7.1.1 卫星服务新兴市场投资需求强劲7.1.2 卫星产业十二五规划吸引资本注意力7.1.3 卫星导航面临重大投资机遇7.2 卫星导航产业投资价值分析7.2.1 获政策、资金支持7.2.2 生命周期长、投入产出效益明显7.2.3 上下游产业获利机会明显7.3 招商投资意向解析7.3.1 欧洲卫星发射公司看好亚洲卫星发射市场潜力7.3.2 欧洲通信卫星公司考虑进军亚洲市场7.3.3 亚洲卫星服务市场吸引投资者注意力7.3.4 四川巨资在老挝建卫星通信产业园第八章中国卫星产业政策解读及规划建议8.1 国外航天科技领域政策分析8.1.1 对《美国国家航天政策》分析8.1.2 日本航天政策将更重产业化8.1.3 世界航天发展战略与政策8.1.4 世界航天领域重大发展计划8.2 我国卫星产业规划解析8.2.1 我国卫星制造与应用业政策规划8.2.2 卫星制造及应用业上升为国家战略性新兴产业8.2.3 卫星导航纳入新兴产业2017-2022规划8.2.4 陕西省卫星应用产业发展专项规划8.3 卫星产业面临的挑战及政策引导建议8.3.1 卫星服务产业民用化的空间技术急需提升8.3.2 卫星产业链亟需完善8.3.3 卫星应用应走军民融合发展道路8.3.4 卫星应用产业政策应加快出台略••••完整报告请咨询客服。
宇航技术的发展现状及未来趋势
宇航技术的发展现状及未来趋势在人类历史上，探索宇宙一直是一项激动人心的任务。
随着科技的不断进步，宇航技术也在不断发展，推动着人类对宇宙的认识和探索不断深入。
本文将探讨宇航技术的发展现状及未来趋势。
一、宇航技术的发展现状当前，人类已经实现了多次载人航天飞行，成为宇宙时代的见证者。
目前，国际空间站是人类在太空中工作和居住的重要平台，它不仅为宇航员提供了一个实践科学研究的空间，也为人类探索宇宙奥秘提供了极为宝贵的数据。
同时，地球观测卫星系统成为了预测天气、测绘地理、保护环境等方面的重要工具，推动了地球科学的进步。
此外，人类还通过火箭技术将各种探测器送往太阳系的各个角落，去探索那些我们过去只能通过望远镜看到的星球和星系。
金星、火星、木星和土星等行星的探测任务逐渐展开，我们对太阳系的了解不断深入。
在技术方面，火箭发射系统、空间飞船和空间站的研发也得到了巨大的突破。
火箭的运载能力和可靠性不断提高，使得宇航员可以长期在太空中生活和工作。
而先进的生命维持系统、天文学观测设备等装备的发展则使得科学研究更加精确和高效。
二、宇航技术的未来趋势未来，宇航技术的发展将呈现出一系列新的趋势。
首先是私人太空旅行的兴起。
目前，一些富豪已经开始投资私人太空旅行公司，计划为普通人提供太空旅行的机会。
如SpaceX的创始人马斯克表示，他们计划在未来数年内进行载人火星探索。
而维珍集团的创始人布兰森也计划建立一个私人太空旅行公司，将旅客送上地球轨道。
其次是太空探索的国际合作更加紧密。
现今，宇航技术和太空计划已不再是一个国家的独立行动，而是多个国家共同参与的事业。
各国之间的太空合作将更加密切，不断进行共同的科学研究和太空任务。
例如，目前国际空间站上有多个国家的宇航员并肩工作，NASA与欧空局、俄罗斯和中国等国进行联合太空探测任务。
此外，宇航旅游将成为一种新的旅行方式。
当技术和成本变得越来越容易接受时，越来越多的人将能够在未来的太空旅行中体验到无重力环境，并欣赏到地球之外的壮丽景色。
卫星重力测量技术在地球物理中的应用
卫星重力测量技术在地球物理中的应用地球物理研究是一门涉及地球内部结构和物质运动等方面的学科，同时也具有广泛的应用价值。
然而，由于地球的表面与内部相距甚远，地球物理学研究往往受到观测技术的限制。
而随着卫星重力测量技术的发展，这一局面正在得到颠覆，卫星重力测量技术正在成为地球物理研究中一项重要的手段。
1.卫星重力测量技术概述卫星重力测量技术基于万有引力定律，通过卫星通过地球上空进行重力测量，获得地球重力场的分布情况。
这项技术的主要优势在于，通过卫星精密的轨迹控制和重力测量仪器的装备，对地球重力场的测量达到了高度的准确性和精度。
同时，卫星重力测量技术还具有全球性和连续性的特点，能够提供地球重力场全球范围内的准确数据。
2.2.1 地球形态研究地球的形态呈现为不规则的椭球体，由于地球的离心率和自转引起的地球扁率等因素，地球的形态会受到一定程度的变形。
而卫星重力测量技术能够获得高精度的地球重力场数据，并且能够计算出来地球的形态和动力学变化。
这项技术对于研究地球的形态、内部构造和地震等问题都有重要意义。
2.2 地壳构造研究地球重力场的分布受到地球内部密度分布的影响，在地壳结构复杂的地区，地表重力场会受到下方地壳和上方地表地物的影响。
卫星重力测量技术通过测量地球重力场的变化，能够测定地球内部的密度结构，推测地下的岩石体积和形状，从而揭示地球地壳和上地幔的构造特征和动力学性质，例如板块构造等。
2.3 大地水文研究在地球物理研究中，大地水文是一个十分重要的研究领域。
大地水文的研究目标主要是了解大气、地表、地下之间的水循环以及水在地球系统中的作用。
其中，地下水的分布和运动十分复杂，而卫星重力测量技术提供了一种新的方法来研究地下水的分布以及地下水与地表水之间的关系。
例如，在水资源的开发和管理方面，卫星重力测量技术可以为水文模型提供和验证数据，优化水资源的利用方式。
3.结语随着卫星重力测量技术的不断发展与完善，它在地球物理方面的应用也将更加广泛和深入。
2024年绝对重力仪市场发展现状
2024年绝对重力仪市场发展现状概述绝对重力仪是一种用于测量地球重力场强度的仪器。
它在地质勘探、地质灾害监测、重力滑移监测等领域具有广泛的应用。
本文将介绍绝对重力仪市场的发展现状。
市场规模据市场调研数据显示，近年来绝对重力仪市场规模持续扩大。
绝对重力仪的广泛应用推动了市场的增长。
尤其是在地质勘探领域，绝对重力仪被广泛应用于石油勘探、矿产资源勘测等工作中。
随着勘探深度的增加和地质灾害监测的重要性逐渐提升，绝对重力仪市场有望进一步扩大。
技术发展绝对重力仪的技术发展也是推动市场增长的重要因素之一。
传统的绝对重力仪需要较长的测量时间，并且对温度、湿度等环境因素较为敏感。
然而，随着技术的进步，现代绝对重力仪的测量速度和精度都得到了显著提高。
同时，一些新型绝对重力仪通过采用先进的传感器和信号处理技术，能够更好地抵抗环境变化的干扰，提供更准确的测量结果。
主要应用领域目前，绝对重力仪主要应用于以下几个领域：地质勘探绝对重力仪在地质勘探中发挥着重要作用。
通过测量地球重力场强度的变化，可以推断地下岩层的密度分布情况，从而帮助勘探人员确定地下矿产资源的潜力。
地质灾害监测绝对重力仪也被广泛应用于地质灾害监测。
通过连续监测地下重力场的变化，可以提前预警地质灾害，如山体滑坡、地面沉降等，从而减少灾害造成的损失。
地壳运动监测地壳运动是地球表面的变形和运动，包括地震、地壳破裂等现象。
绝对重力仪可以监测地壳运动引起的重力场变化，从而提供地质科学家研究地壳运动的重要数据。
环境监测绝对重力仪还可以应用于环境监测。
例如，通过测量地球重力场的变化，可以推断地下水资源的状况，从而提供水资源管理和保护的数据支持。
市场竞争格局绝对重力仪市场的竞争格局相对较为分散。
目前，国内外有多家企业生产和销售绝对重力仪。
其中，国外企业在技术和市场占有率方面具有一定的优势。
然而，随着国内技术的不断创新和市场需求的增加，国内企业也在逐渐提高研发和生产能力，并与国外企业展开激烈的竞争。
小型卫星行业的发展现状与未来趋势分析
小型卫星行业的发展现状与未来趋势分析近年来，小型卫星的应用领域逐渐扩大，对于世界各国的科学研究、商业发展以及国家安全等方面都起到了重要的推动作用。
本文将从小型卫星行业的背景与现状、技术发展趋势以及应用前景等方面进行探讨。
一、小型卫星行业背景与现状小型卫星是指重量不超过500千克的人造卫星，相比于传统的大型卫星，它们具有体积小、成本低、响应速度快的特点。
小型卫星的发展得益于技术进步和市场需求的双重推动。
首先，技术进步为小型卫星的发展提供了基础。
随着电子技术、通信技术和航天技术的不断发展，卫星的体积和重量逐渐减小，使得小型卫星的研制成为可能。
同时，发射载运工具的进步也为小型卫星的发射提供了保障，例如火箭改进以及太空探索公司的商业火箭。
其次，市场需求是小型卫星行业发展的重要原因。
随着信息时代的到来，对于空间数据的需求日益增长。
小型卫星在地球观测、气象预测、农业监测等领域有着广泛的应用价值，能够为人们提供准确、实时的数据支持。
二、小型卫星技术发展趋势小型卫星的技术发展在过去几年里取得了巨大的进展，主要表现在以下几个方面。
首先，小型卫星的通信能力不断增强。
传输数据是卫星的重要功能之一，随着通信技术的进步，小型卫星的通信系统也得到了升级。
采用高速、高效的数据传输技术，使得卫星能够更好地实现数据的上传和下载。
其次，小型卫星的能源系统得到了改进。
由于小型卫星的体积有限，传统的能源系统往往难以满足其长期运行的需求。
因此，研究人员开始探索更加先进的能源系统，如太阳能电池板、光伏电池等，以提高卫星的能源供应能力。
最后，小型卫星的运行周期不断延长。
过去，小型卫星的使用寿命较短，往往在几个月或一年左右。
然而，随着技术的发展，小型卫星的运行周期逐渐延长，部分卫星甚至可以运行多年。
这为卫星的长期监测和数据采集提供了可能。
三、小型卫星应用前景展望小型卫星在未来的应用前景非常广阔，将在多个领域发挥重要作用。
首先，小型卫星在环境监测和气象预测方面的应用前景巨大。
第七章：卫星重力发展现状
（
its secular variation coefficients from space and ground-
） based observations; updates of the model about every
three months.
2
CHAMP卫星简介
CHAMP
3-4.Atmosphere/Ionosphere Profiling Systems (SOS-AP/IP)
统 4.Ionosphere Profiling System (SDS-IP)
电离层探测系统
CHAMP卫星简介
CHAMP
1.Orbit and Gravity Field Processing System (SOS-OG)：
level-1: GPS CHAMP satellite-to-satellite phase and code tracking
数 derived from Advanced Stellar Compass for the boom
据 instrumentation at a 1 Hz rate,
产 level-4: main field models; spherical harmonic expansion
品
to degree and order 13 derived from spacecraft data and
卫
of the occultation atmospheric excess path; time tagged atmospheric
星
excess path of the occultation, link annotated with SNR and orbit
重力卫星测量概要
将地球当做匀质圆球，产生的重力场只是真实重力场的 零阶近似，卫星在这种正常重力场中的运动轨道是一个 与地球相对位置不变的平面椭圆。 由于真实的地球形状不规则，质量分布不均匀，而且不 停地自传，真实的地球不能当做一个质点。 将正常椭球看成是真实地球的近似，根据位理论可精确 导出其所产生的正常重力场。 由卫星轨道理论可精确计算卫星在正常重力场中的运动 轨道，轨道相比于一个简单的平面椭圆有差异，其轨道 面与地球的相对位置也会变化（进动）。
第七章、重力卫星测量
目录： 一、引言 二、卫星重力测量原理 三、重力卫星与观测数据精化技术 四、卫星重力测量的应用
2/55
一、引言
背景
卫星重力探测技术出现于上世纪50年代末60年 代初，最早采用天文光学经纬仪摄影交会的方法 跟踪测量卫星的轨道摄动。 70年代开始，激光测距（SLR）跟踪取代了光 学观测，由轨道摄动观测量反算扰动重力场参数 ，建立了早期低阶（<24阶）全球重力场模型系 列，满足了当时人造卫星定轨和建立全球地心大 地坐标系的迫切需求。 这一时期的卫星重力模型用于确定全球大地水准 面的精度为米级水平。
9/55
二、卫星重力测量原理
例：测பைடு நூலகம்离地面500km高处一点的重力，必需观测在此 高度处卫量在飞行轨道上的运动参数来间接反求重力值 g (r ) GM / r 2 , r X 。 将卫星和地球都当做质点，并忽略地球的自传，其所在 空间内无其他质量。则地球产生一均匀重力场。 卫星绕地球作圆周运动，引力提供向心力，则有：
新一代卫星重力技术的优点： 其测量信号不经过大气对流层，卫星处于大气层的 暖层（F层）与散逸层（G层）之间，、大气密度只 有海平面的百亿分之一，信号传播几乎不存在大气 延迟误差的影响 其卫星轨道都是偏心率很小的近极近圆轨道，轨道 构成几乎包围整个地球的交叉（菱形）格网，可实 现全弧段的连续高采样率的SST跟踪测量或SGG逐 点测量，这是其获得高精度的最大优势。
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CHAMP卫星简介
3-4.Atmosphere/Ionosphere Profiling Systems (SOS-AP/IP)
CHAMP 卫 星 数 据 产 品 （ ） 3
level-1: GPS-CHAMP radio occultation measurements, GPS ground station phase and code tracking observations, level-2: list of occultation events per day; characterizing information of the occultation atmospheric excess path; time tagged atmospheric excess path of the occultation, link annotated with SNR and orbit information of CHAMP and the occulting GPS satellite for each occultation event, level-3: Atmosphere: vertical profiles of atmospheric bending angle and geopotential,Abel-inverted profiles of refractivity, dry air-density, -pressure and-temperature, and, adopting temperature from global analyses, specific and relative humidity, partial pressure and mixing ratios of water vapour in the troposphere, along with total atmospheric pressure, temperature and geopotential, Ionosphere: link related TEC data and vertical profiles of electron density.
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 数 据 处 理 系 统
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 数 据 处 理 系 统 不同的预期任务产生了不同的数据处理系统： 1.Orbit and Gravity Field Processing System (SDS-OG)轨道和重力场处理系统 2.Magnetic and Electric Field Processing Systems (SDS-ME)电磁场处理系统 3.Neutral Atmosphere Profiling System （SDS-AP）大气层探测系统 4.Ionosphere Profiling System (SDS-IP) 电离层探测系统
Accelerometer (inside the spacecraft at center of mass)
Digital Ion Driftmeter(风压计) and Langmuir Probe
Overhauser Magnetometer
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 技 术 参 数
轨道技术参数 物理参数 522.5 kg 0.00398 质量 偏心率 轨道倾角 87.272° 750 mm 高 429 km 近地点高度 长（顶部） 8333 mm 476 km 远地点高度 长（底部） 4044 mm 升交点经度 150.089° 1621 mm 宽 近点角距 323.038° 面质比 0.00138 m2/kg 每天运行圈数 15.3885
CHAMP卫星简介
以上数据产品均可从GFZ数据中心免费下载： http://isdc.gfz-potsdam.de/ CHAMP 卫 星 数 据 下 载
CHAMP卫星简介
模型 EIGEN-CHAMP3S 阶数 140 时间 33个月 分辨率 333km CHAMP 卫 星 重 力 场 模 型 成 果
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 在 轨 示 意 图
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 轨 道 示 意 图
Global network of the International Laser Ranging Service (ILRS) (yellow) CHAMP downlink station coverage (blue)
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 数 据 产 品 （ ） 1
1.Orbit and Gravity Field Processing System (SOS-OG)：
level-1: GPS CHAMP satellite-to-satellite phase and code tracking observations; GPS ground station phase and code tracking observations , level-2: preprocessed accelerometer observations, linear and angular accelerations with attitude information and thruster firing time events, level-3: rapid science orbits of CHAMP and the GPS satellites in the ConventionalTerrestrial System, and processed with a short time delay after data download, level-4: postprocessed precise orbits of CHAMP and the GPS satellites and, derived from these, global Earth gravity field models, represented by the adjusted coefficients of a spherical harmonic expansion of the gravitational geopotential: period solutions and progressively accumulated solution.
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 工 作 原 理 图
GPS卫星
GPS Ground Station
3轴加速度计
地球
异常体
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 工 作 原 理
用星载GPS接收机,连续不断地、精确地确定 CHAMP卫星的位置,用轨道摄动的数据推算 引力异常。这种用高空卫星来追踪低空卫星 以导出地球引力异常的方案称为SST-hl （satellite-to-satellite tracking in the
GRACE卫星简介
重力卫星的发展及应用
1.卫星发展现状
利用卫星技术进行动态地球重力场 的研究经历了近30年的发展,目前已进入 了实施阶段。同时也标志着卫星重力学 研究也随之进入了一个全新的阶段。它 们在地球科学中的应用将是广泛的,其影 响将是深远的。特别对于固体地球物理 学、海洋学以及大地测量学等领域,重力 卫星将会带来革命性的变化,其意义不亚 于GPS。
high-low mode）。
用三轴加速度计来测量作用于卫星的非引力 加速度,如空气阻力、地球反照和太阳辐射等, 以获得仅仅由地球引力异常导致的轨道偏移。 用一组星光仪确定卫星相对于惯性参考系的 姿态。
CHAMP卫星简介
CHAMP 卫 星 预 期 任 务
通过卫星轨道扰动分析得到中、长期地球重 力场的静态和动态模型(至l=50,m=50;或者 4000~1000 km的空间解析度),该模型可以应 用于地球物理学、大地测量学和海洋学。 全球电磁场分布图及其在地球物理学和日地 物理学中的应用。 大气层和电离层探测及其在全球气候研究、 天气预报、灾害研究和导航中的应用。
1.卫星发展现状(续)
已经发射的卫星：
CHAMP卫星（2000/07/15） GRACE卫星（2002/03/17） GOCE卫星（2009年3月17日发射）
CHAMP 卫 星
CHAMP卫星简介
研究背景 地球是一个由固态、流体和气态物质构成的复杂 系统。其中发生的相互作用是在相差悬殊的时标下 进行的。客观描述这种复杂系统必须有全球性的、 长期的观测资料积累,而通过近地卫星观测是系统地 获取全球性观测数据的有效途径。在1994年之前,除 了1979—1980年期间的MAGSAT磁场计划,几乎没 有实施过专门针对地球磁场、重力场研究的空间飞 行项目。 正是在这种情况下,1994年,德国的波茨坦地球科 学研究中心(GFZ——GeoForschungsZentrum Potsdam)提出实施CHAMP（Challenging
CHAMP卫星简介
EIGEN-CHAMP03S解算的全球重力异常
CHAMP 卫 星 成 果 （ ） 3
CHAMP卫星简介
GRACE 卫 星Fra bibliotekGRACE卫星简介
GRACE 卫 星 重 力 计 划
GRACE重力卫星计划由美国国家宇航署 (NASA)和德国空间飞行中心(DLR)联合开发， 旨在获取地球重力场的中长波部分及全球重 力场的时变特征，并可用于探测大气和电离 层环境。 GRACE重力卫星计划的工程管理由美国喷气 动力实验室(JPL)负责。 科学数据处理、分发与管理由美国喷气动力 实验室(JPL)、德克萨斯大学空间研究中心 (CSR)和德国地学研究中心(GFZ)共同承担.