增强静电与光学加速度计对未来重力测量任务的益处
地球物理
2024-02-12 v4 天体物理仪器与方法
摘要
来自各种卫星任务长达二十年的重力观测提供了关于地球系统中质量重新分布过程的独特数据。本文研究了增强静电与新型光学加速度计及重力梯度仪对未来重力测量任务的益处。当前空间重力测量任务的限制因素之一是静电加速度计（EA）的漂移。本研究聚焦于具有激光干涉读取的增强 EA（即所谓“光学加速度计”）的建模，并评估其在未来卫星任务重力场恢复中的性能。在本文中，我们多角度模拟重力测量任务，应用多种软件模块进行卫星动力学积分、加速度计（ACC）与重力梯度仪模拟以及重力场恢复。所建增强静电与光学 ACC 的总噪声预算显示出与其他研究组的 ACC 概念相似的灵敏度。关于 ACC 测试质量（TM）重量及测试质量与周围电极壳之间间隙的参数化证实了先前已知结果：具有更重 TM 和更大间隙的 ACC 性能更优。我们的结果表明，新型 ACC 的预期增益可能在某一点上受星间激光测距干涉噪声的潜在限制。为展示新型传感器的优势，我们的模拟未考虑时变背景模型及相关混叠误差。增强 EA 与光学 ACC 的使用相对于当前类 GRACE 的 EA 显示出精度的显著提升。此外，还研究了它们在所谓“Bender”构型的双卫星对以及低-低卫星间跟踪与跨轨重力梯度测量组合中的益处。
引用
@article{arxiv.2310.14875,
title = {Benefit of enhanced electrostatic and optical accelerometry for future gravimetry missions},
author = {Alexey Kupriyanov and Arthur Reis and Manuel Schilling and Vitali Müller and Jürgen Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.14875},
year = {2024}
}