新53阶次月球重力场及其精细结构
本文选题:LG- + SELENE轨道数据 ; 参考:《地球物理学报》2012年07期
【摘要】:月球重力场是了解月球内部结构的重要信息之一.日本SELENE卫星首次获得月球背面卫星轨道的直接探测数据并建立了更高精度的全月球重力场模型.本文根据日本公布的采样间隔为60s、轨道高度为100km的SELENE卫星观测资料并利用作者移植的GEODYN-II微机版本软件求解出新53阶次月球球谐场模型LG-53.经过测试表明移植后的微机版本比原始工作站版本的计算效率提高了5到10倍.理论上表明60s采样间隔、100km高度的轨道数据能够计算出60阶次的月球球谐系数模型,但是作者在实际计算过程中发现:在接近理论阶次(60阶次)的一系列模型中出现了平行于经线的高频噪声,且模型越接近理论阶次其噪声越高.因此本文将53阶次月球球谐系数模型LG-53作为最后的解算结果并建立各种月球重力异常场,并将其与美国GLGM-2(70阶次)模型和利用嫦娥1号数据解算出的CEGM-01(50阶次)模型对比,发现新53阶次重力场模型LG-53在高纬度和月球背面都显示出了更高分辨率的异常特征;与美国LP165P(165阶次)模型对比发现LG-53所建立的自由空气重力异常在月球背面不存在LP165P中所出现的高频噪声.与日本90阶次SGM90d模型对比后发现新模型的精度较日本模型还有所差距.主要是由于两者参与计算的数据采样率不同所致.53阶次的模型LG-53能够反映100km尺度的重力异常,而日本90阶次模型则可以反映60km尺度的异常.利用新53阶次模型计算的自由空气重力异常图并结合月球地形图探讨了四种类型的Mascon重力异常特征及其地形特征.
[Abstract]:The lunar gravity field is one of the important information to understand the interior structure of the moon.For the first time, the Japanese SELENE satellite obtained the direct detection data of the lunar backside satellite orbit and established a more accurate full-moon gravity field model.Based on the observed data of SELENE satellite with sampling interval of 60s and orbit altitude of 100km published in Japan, a new spherical harmonic field model LG-53 for the 53rd order lunar sphere is obtained by using the GEODYN-II microcomputer software transplanted by the author.The test results show that the computing efficiency of the transplanted microcomputer version is 5 to 10 times higher than that of the original workstation version.It is shown theoretically that the lunar spherical harmonic coefficient model of order 60 can be calculated by the orbit data with a sampling interval of 60 s and a height of 100 km.However, in the course of practical calculation, the author finds that a series of models approaching the theoretical order (order 60) have high frequency noise parallel to the longitude line, and the closer the model is to the theoretical order, the higher the noise is.Therefore, in this paper, the spherical harmonic coefficient model (LG-53) of the second lunar sphere of order 53 is taken as the final solution and various lunar gravity anomaly fields are established. The model is compared with the GLGM-2(70 order model in the United States and the CEGM-01(50 order model based on the Chang 'e-1 data.It is found that the new 53rd order gravity field model LG-53 shows a higher resolution anomaly feature both at high latitudes and on the back of the moon.Compared with the LP165P(165 order model of the United States, it is found that the free air gravity anomaly established by LG-53 does not have the high frequency noise of LP165P on the back of the moon.Compared with the 90 th order SGM90d model in Japan, the accuracy of the new model is lower than that of the Japanese model.The main reason is that the model LG-53 of order 53 can reflect the gravity anomaly of 100km scale, while the model of order 90 of Japan can reflect the anomaly of 60km scale.In this paper, four types of Mascon gravity anomalies and their topographic features are discussed by using the free air gravity anomaly map calculated by the new 53rd order model and the lunar topographic map.
【作者单位】: 中国地质科学院;
【基金】:中国地质调查局地质调查工作项目(1212010811050)资助
【分类号】:P184
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
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【共引文献】
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本文编号:1754974
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