目前解算重力场模型主流方法有动力学法、短弧法以及加速度法。相比于动力学和短弧法，加速度法的优势在于计算简单，不需要解算变分方程。对于重力场解算，卫星距离（KBR）和距离速率（KBRR）作为低低跟踪GRACE卫星之间变化的两种不同的观测数据，均可以在数学意义上提取重力场信号。在以往的加速度法中，大多是基于GRACE星间距离观测值提取重力场信号[Liu et al. 2010;Chen et al.2015;Farahani et al.2017]。为了系统探索加速度法中星间距离变率观测值对重力场影响，本文提出了一种改进的加速度法，结合Adams、KSG和Cowell积分，将距离率数据纳入重力场估计，形成轨道和距离变率观测方程。同时引入初始位置和速度参数，形成了用于构造观测方程的轨道改正数的满秩设计矩阵，从而实现了高精度距离变率观测数据的利用。通过改进加速度方法，本文解算了一个96阶次的月时变重力场模型。通过与其他官方模型（CSR RL06，GFZ RL06以及JPL RL06）对比，在低阶信号部分基本一致，而高阶噪声部分有所减低（图1和图2）。

图 1 四个模型在十二个典型区域的质量变化时间序列（P4M6+300km）

图 2 四个模型在沙漠区域的质量变化残差的时间序列（P4M6+300km）

该研究成果发表于《Remote Sensing》，研究工作获得了国家自然科学基金项目（42192532 和 42174099）的资助。

论文引用

Shen, Z.; Chen, Q.; Shen, Y. An Improved Acceleration Approach by Utilizing K-Band Range Rate Observations. Remote Sens. 2023, 15, 5260. https://doi.org/10.3390/rs15215260

参考文献

Liu, X.; Ditmar, P.; Siemes, C.; Slobbe, D.C.; Revtova, E.; Klees, R.; Riva, R.; Zhao, Q. DEOS Mass Transport model (DMT-1) based on GRACE satellite data: Methodology and validation. Geophys. J. Int. 2010, 181, 769–788.

Chen, Q.; Shen, Y.; Chen, W.; Zhang, X.; Ju, X. A modified acceleration-based monthly gravity field solution from grace data. Geophys. J. Int. 2015, 202, 1190–1206.

Farahani, H.H.; Ditmar, P.; Inácio, P.; Didova, O.; Gunter, B.; Klees, R.; Guo, X.; Guo, J.; Sun, Y.; Liu, X.; et al. A high resolution model of linear trend in mass variations from DMT-2: Added value of accounting for coloured noise in GRACE data. J. Geodyn. 2017, 103, 12–25.