地球自转对地球重力场时变特征影响的理论研究

 精密和详细测定地球重力场及其时间变化,是目前卫星重力测量的主要课题.地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动.根据理论力学的基本概念,详细推导了由于地球自转引起的地球引力位系数变化、重力摄动和垂线偏差的表达式,并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值的影响.同时基于EGM96地球引力位模型,给出了地球引力位系数C₂¹和S₂¹的理论公式.研究表明在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应.     

精化地球重力场模型中SST距离的观测方程

在卫星受摄运动分析的基础上，给出了在利用卫星跟踪卫星(SST)精化地球重力场模型中，SST卫星之间距离的观测方程，实际上是地球引力位的一阶导数。     

引潮力的研究分析

引起海洋潮汐的动力并不是引潮天体对地球引力的本身及其大小，而是引力在地表上分布的差异，即引潮力．潮汐是一种普遍的宇宙现象．     

月球八大秘闻

月球从地球偷能量地球上的潮汐现象多数是由月亮引起的(太阳的作用稍小一点),潮汐的秘密是这样的:由于月亮绕着地球旋转,地球上的海洋受到月球的引力牵引作用,面对月亮的那一面就出现高潮,这恐怕     

形变地球Euler引力位增量的理论研究

地球在各种力学机制的作用下产生了形变,形变又导致地球引力位的变化,即形变附加位或Euler引力位的增量.在球对称地球模型下,本文基于标量球函数和矢量球函数,对地球形变的体积膨胀、质量迁移和在边界表面的质量收缩引起的Euler引力位增量进行了展开,明确了重力场变化的若干概念,可为高精度地球重力场时空变化的理论研究提供参考和依据.     

地球自转长期减慢与内核自转较快的动力学研究

本文试图解释内与其外部差异旋转的原因，通过对潮汐摩擦力、潮汐耗散能与地球长周期减会动能的分析和比较，我们认为地球长周期自转减慢与地核转速的加快是同一动力学背景睛的两个方面，即：由于外核液态层的存在，部分地阻止潮汐作用进入到内核区，故潮汐摩擦致命地核外部的减慢，相对地，内核转速表现为加快，进一步地，我们提出地球圈层差异旋转模型：岩石圈层转速〈主地幔转速〈内核转速。     

运动质量激发磁效应的理论探索

为了探讨运动质量产生磁效应的原由和两者间的数学关系,本文提出了若干假设,即假设运动着的引力势的导数跟它感应出的磁场间存在着一定的关系,给出了引力磁场的方程,得到了运动着的引力势感应产生磁场的定量结果,从而将引力势和引力磁场统一起来.文章特别讨论了自转质量产生的磁效应,并应用该理论对地球高空磁层中的若干现象进行了解释,得出了理论与观测结果相符合的结论.在结语中,文章还阐述了理论和实验能够拓展的方向和前景.     

月亮与地震有关吗？

人们很早就知道，月亮对地球的引力，会造成地球上的海洋潮起潮落。大海有规律地起伏着，就像在进行着一呼一吸的生命运动。然而人们并不清楚在海水涨落起伏之时，固体的陆地也会受月亮的影响，做着相应的起伏运动。     

潮汐现象与同步卫星的姿态稳定性

通讯同步卫星不仅要在精确的同步轨道上运行，还要求其天线必须永远面向地球，具有稳定的运行姿态．本文先将地球视为表面被一层海水全部覆盖的均匀球体，并在地心参照系中分别分析太阳、月亮对海水的作用力．利用万有引力定律求出分别引起太阳潮和太阴潮的潮汐力，得出月亮、太阳引力场的不均匀性是引起潮汐现象的主要原因．然后在质心系中通过对通讯同步卫星系统进行受力分析，并利用类似潮汐现象的引力的不均匀性解释如何保持同步卫星的姿态稳定性。     

人造地球卫星的重力问题

本文分析了人造地球卫星在不同运行高度所受重力的变化情况，并与地球引力作比较，讨论了赤道轨道卫星的受力及运动情况，对有关人造地球卫星的教学提出建议。     

Determination of solid Earth tide phase lag by satellite observation data

The geopotential variation caused by solid Earth, ocean and atmospheric tides can be estimated from artificial satellite orbit perturbations. It is shown that the total tidal variation in geopotential field derived from satellite tracking data, combined with the recent accurate measurements of ocean tide obtained by Topex/Poseidon and atmospheric tide model, permits the estimates of the solid earth tide phase lags for M2 and K1 constituents (respectively 0.12° and 0.13°). This result agrees rather well with the result 0.16° derived from satellite data by Ray and the constrained theoretical result 0.21° given by Zschau; whereas the results given by gravity tidal methods are rather scattering in the phase lag determination.     

Improving the accuracy of GRACE Earth’s gravitational field using the combination of different inclinations

In this paper, the GRACE Earth＇s gravitational field complete up to degree and order 120 is recovered based on the combination of different inclinations using the energy conservation principle. The results show that because different inclinations of satellite are sensitive to the geopotential coefficients with different degrees l and orders m, the design of GRACE exploiting 89° inclination can effectively improve the accuracy of geopotential zonal harmonic coefficients. However, it is less sensitive to the geopotential tesseral harmonic coef- ficients. Accordingly, the second group of GRACE exploiting lower inclination is required to determine high-accurately the geopotential tesseral harmonic coefficients and cover the shortage of the single group of GRACE exploiting 89° inclination. Two groups of GRACE individually exploiting 89° ＋ （82°-84°） inclinations are the optimal combination of the Earth＇s gravitational field recovery complete up to degree and order 120. In the degree 120, the joint accuracy of cumulative geoid height based on two groups of GRACE individually exoloiting 89° and 83° inclinations is averagely two times higher than the accuracy of a group of GRACE exploiting 89~ inclination.     

二阶周期边值问题的参数范围

本文考虑一个二阶非线性微分方程，它是作为卫星在椭圆轨道的周期运动的模型而提出的。我们用初等方法证明了周期解的存在性，并且扩大了文献中给出的参数范围．     

二阶周期边值问题的参数范围

本文考虑一个二阶非线性微分方程,它是作为卫星在椭圆轨道的周期运动的模型而提出的。我们用初等方法证明了周期解的存在性,并且扩大了文献中给出的参数范围。     

一个描述卫星绕椭圆轨道做周期运动的方程的解

本文考虑作为卫星绕椭圆轨道做周期运动模型的一个非线性微分方程的周期边值问题.用压缩映像原理证明了解的存在性与唯一性.     

融合运动状态信息的高速相关滤波跟踪算法

为解决相关滤波(Discriminative Correlation Filter,DCF)算法在快速运动、遮挡、尺度变化等复杂情景下的跟踪失败问题,提出一种融合运动状态信息的高速相关滤波目标跟踪算法.在传统DCF算法基础上做出以下改进:(1)在跟踪框架中融入卡尔曼(Kalman)滤波器,利用目标运动状态信息对预测运动轨迹进行修正,以解决目标复杂运动时易跟丢问题,提高跟踪精度;(2)训练一个独立的尺度相关滤波器进行目标尺度预测,并利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)进行特征降维处理,提高跟踪速度;(3)提出一种高置信度更新策略判断是否对位置滤波器进行模板更新,以及是否采用Kalman滤波器预测位置作为目标位置.最后在OTB-100数据集上进行算法测试,提出算法平均精度与成功率分别达到74.8%与69.8%,平均帧率为84.37帧/s.相较其他几种主流算法,本文算法有效提高跟踪性能,并保证了跟踪速度,满足实时性要求,在遮挡、背景模糊、运动模糊等复杂情况下能够保持良好的跟踪效果.     

电离层的朔望月周期变化

 电离层应该存在月球引力引起的朔望月周期变化,但一直没有观察到。2004年6月29日,法国发射了地震电磁监测卫星DEMETER,它是近极地太阳同步圆轨道卫星。本文将DEMETER卫星搭载的朗缪尔探针观测数据分为日侧半轨数据和夜侧半轨数据两组,对两组数据进行重采样和缺失数据填补,组织成日侧轨间信号和夜侧轨间信号,然后分别对这两种信号进行太阳日周期变化的滤除和不同长度周期信号信噪比的计算,进而绘制这两种信号的信噪比-周期变化曲线。在日侧半轨的电子密度、离子密度和电子温度中观察到了清晰的朔望月周期变化,而在夜侧半轨的电子密度、离子密度和电子温度中却没有观察到朔望月周期变化。解释是：月球引力会引起大气的朔望月周期涨落,在日侧半轨,光电离造成电子密度、离子密度、电子温度在高度方向上产生较大的变化梯度,在同一高度太阳同步轨道上运行的DEMETER卫星自然会观测到这种涨落变化,而在夜侧,光电离停止,电子密度、离子密度、电子温度在高度方向上的变化梯度很小,DEMETER卫星自然不会观测到这种涨落变化。     

基于模板更新的深层孪生网络跟踪算法

针对跟踪过程中因尺度变化、遮挡及运动模糊等造成的目标定位不准确问题,在SiamFC(fully-convolutional siamese network)的跟踪框架基础上提出了一种具有高置信度模板更新机制的深层孪生网络目标跟踪算法.首先,主干网络采用ResNet-50残差网络进行特征提取,并融合多层特征图进行目标预测;其次,为避免模板频繁更新带来的模板漂移问题,构建了高置信度的模板更新模块.在OTB100数据集上的实验结果表明,相比基准算法,文中算法的跟踪成功率和精确度分别提高了3.4%和2.6%;在多种挑战因素下的对比实验表明,文中算法可以较好地抵抗目标遮挡、尺度变化、运动模糊等多种复杂因素带来的影响,有很好的鲁棒性.     

航天器的稳定自旋对双程多普勒追踪测量的影响

多普革追踪是航天器测量的主要手段之一，在通过对绕月轨道变化的观测来精确测定月球引力场球协函数高阶项的研究中，要求在数十秒采样间隔内得的多普勒频率漂移精度要达到１ＭＨｚ，然而，由于采用了自转稳定姿态控制模式，航天器的旋转会对多普勒测量产生影响，介绍了这种影响以及消除这种影响的方法。