衛星重力測量

衛星重力測量

衛星重力測量(satellite gravity survey)利用人造衛星測量地球的重力場,根據消除其他因素影響後的軌道攝動來確定地球引力場的球諧係數,進而推算出地球外部空間的重力場。並可由之推算出地球內部不同深度範圍存在的密度不均勻體之分布情況。

衛星重力測量(satellite gravity survey)利用人造衛星測量地球的重力場,與傳統的重力測量完全不同,並不是把重力儀安放在人造衛星上,因為在高速運轉的人造衛星內,物體是失重的,任何重力儀放在裡邊都無法工作。假定地球是一個理想的內部密度均勻的對稱球體,那么它的重力場就可用一個點質量周圍的重力場來代替。作為一個圍繞點質量鏇轉的小質點(如人造衛星)的軌道可用克卜勒定律來描述,即在固定平面上,方向和大小都是固定的橢圓。在這個橢圓軌道上,人造衛星所受到的地球引力和衛星運動的角速度是相互平衡的,若橢圓的長軸是a,人造衛星公轉的周期為T,則由平衡條件所得a3(2n/T)2:GM:3 986×1014米3/秒2。式中:M為地球質量;G為萬有引力常量;2n/T=W為衛星繞軌道鏇轉的平均角速度。實際上地球並不是一個理想的內部密度均勻的球體,而是一個從地殼到地幔、地核都有密度差異的近似鏇轉橢球體。因此,球體外部空間的重力場不能用點質量的引力來代替,這就使人造衛星的運行軌道在受到地球重力場及其他因素的影響下產生擾動,其運動軌道為攝動軌道,攝動軌道與正常軌道之差稱為攝動量。人造衛星運行軌道可利用軌道6要素通過衛星監控站精確地測量出來。地球外部任一點的重力位滿足拉普拉斯方程,把它放在球坐標系中進行球諧分析,就可發現地球重力位公式中的球諧係數和衛星軌道要素有關。衛星重力學要解決的問題就是根據消除其他因素影響後的軌道攝動來確定地球引力場的球諧係數,進而推算出地球外部空間的重力場。並可由之推算出地球內部不同深度範圍存在的密度不均勻體之分布情況。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們