OBSERWCJE SKŁDOWYCH ENSOR GRWICYJNEGO Z MISJI GOCE W DZIEDZINIE CZSU nrej Bobojć nrej Drożner Kter stronomii i Geonmiki Uniwerstet Wrmińsko-Murski e-mil: nrej.bobojc@gmil.com roner@uwm.eu.pl Stelitrne Meto Wncni Pocji w Geoeji i Nwigcji Wrocłw - cerwc 0
MISJ GOCE (Grvit Fiel n Ste-Stte Ocen Circultion Eplorer Mission) Misj ESpocątek: 7 mrc 009 r. Cs trwni 0 miesięc - prełużono o końc 0 r. Stelit: Źróło: www.es.int/eslp/esyekvmoc_lpgoce_0.html orbit: prwie kołow snchronicn e Słońcem h 55 km i 9.5 o kompenscj sił niegrwitcjnch i momentów obrotowch główne instrument: -- griometr; pomir grientów grwitcjnch -- obiornik GPS; pomir SS-hl; pocjonownie stelit. Segment niemn stcj Kirun (Swecj); poskiwnie nch ES-ESOC (Niemc); nór n misją sterownie stelitą ES-ESRIN (Włoch); pretwrnie rchiwicj nch monitorownie iłni misji
CELE MISJI Moel geopotencjłu o stopni i ręu ~ 00 współcnników hrmonik sfercnch Centmetrow geoi - spoiewn okłność wnceń nomlii grwitcjnch: - mgl - spoiewn roielcość prestrenn moelu geopotencjłu i geoi: 00 km ZSOSOWNI: Pierws moel geoi uskn n postwie wumiesięcnch obserwcji (listop-gruień 009) elipsoi oniesieni: GRS80 Źróło: www.es.int/eslp/esyekvmoc_lpgoce_0.html - geoej; ulepson globln wsokościow sstem oniesieni - mechnik nieb; orbit stelitów - ocenogrfi; crkulcj ocenu - fik wnętr Ziemi; litosfer płsc - wncnie ms i grubości wrstw loów polrnch - nwigcj inercjln
OBSERWCJE MISJI GOCE: - SS hl (Stellite-to-Stellite rcking high-low moe); pomir koowo-fowe o konstelcji stelitów GPS - SGG (Stellite Grvit Griometr); pomir skłowch tensor grwitcjnego grientów grwitcjnch ENSOR GRWICYJNY Włsności: - smetri; ij = ji i j ij j i V - równnie Lplce ; + + = 0 (w prestreni ewnętrnej j 3 i V potencjł ł grwitcjn n skłow tensor grwitcjnego grient grwitcjn współręne krtejńskie 3 wglęem źrół potencjłu)
BDNY SZEREG CZSOWY OBSERWCJI ENSOR GRWICYJNEGO Z MISJI GOCE - źróło: Europejsk gencj Kosmicn (ES) - interwł: ~ 9.9 ni - 58 7 epoki pomirowe ostępem -sekunowm - epok pocątkow: 009--0 00 h 9 m 5.937778 s UC - epok końcow: 009--30 h 38 m 7.75033 s UC - pomir tensor grwitcjnego w 3 brkującch epokch uupełnione pr użciu interpolcji wielominowej - skłowe poiomu b (Lb); - wncone w miennm polu bęącm wpkową : sttcnego pol grwitcjnego Ziemi płwów skorup iemskiej płwów ocenicnch płwów bepośrenich (bepośrenie oiłwnie n stelitę Słońc Księżc i plnet) płwu biegunowego (generownego pre siłę ośrokową w wiąku ruchem biegun) oiłwń niepłwowch (min rokłu ms tmosfercno-ocenicnch prśpiesenie reltwistcne) seonowch i rocnch min pol grwitcjnego Ziemi restkowch sił niegrwitcjnch (wnikjącch nieokłności sstemu kompenscji or np. min położeni śrok ms stelit spowoownch użciem pliw ) innch mniej ncącch sił
- ukł griometru GRF (Griometer Reference Frme): Źróło: ES SERCO/DM Consortium; GOCE Lb Proucts User Hnbook. ES echnicl Note issue 008. - nominlnie: pocątek w śroku griometru (śroku ms stelit) osie wncone śroki trech pr kcelerometrów 3 - - - 5 : - oś OZ GRF skierown prwie rilnie o śrok Ziemi - oś OX GRF skierown w prbliżeniu gonie wektorem prękości stelit - oś OY GRF uupełni ukł o prwoskrętnego prwie prostopł o płscn chwilowej orbit - stą skłowe opowienio w prbliżeniu: tngencjln trnswersln i riln
SKŁDOWE ENSOR GRWICYJNEGO W UKŁDZIE GRDIOMERU: - połow różnic prspieseń pomieronch pre kcelerometr włuż osi OX GRF - różnic współręnch śroków kcelerometrów - skłowe wektor prękości kątowej wncne pre cłkownie po csie skłowch wektor prśpieseni kątowego (wnconego n postwie obserwownch różnic prśpieseń) uwglęnieniem nch ot. orientcji stelit sukc gwi ) ( ) ( 5 5 ) ( 3 3 5 5 3 3. 3 5 5 3
PRMERY SYSYCZNE BDNEGO SZEREGU CZSOWEGO ENSOR GRWICYJNEGO SKŁDOW ŚREDNI [/s ] ODCHYLENIE SNDRDOWE [/s ] RMS SZUM [/s ] (RMS SZUM / ŚREDNI ) 00% - 8.073 0-7 7.75 0-9.8839 0 -.333 0-5 -.7000 0 -.55897 0-8.75 0 -.099 0 -.900 0 -.500 0-8.80008 0 -.8 0-5 -.307 0-3.30 0-8.988 0-0.808 0 - - 3.080 0-8.09 0-8 3.5 0-9.58 0 - -.80 0-5 9.53 0-8.73 0-0.57 0-5 + + -.05530 0 -.33 0-8.3957 0 -.30 0-5 RMS SZUM mir sumu nej skłowej; wrtość bewglęn śreniej różnic pomię pomirmi w wóch kolejnch epokch N cłkowit licb epok pomirowch RMS SZUM N n ij n N ij n njwięks wrtość bewglęn śreniej mimo wglęnie użego sumu njmniejse min wglęem śreniej or njwiękse w sensie wrtości jen njmniejsch wrtości stosunku sumu o sgnłu o rą więks sum o poostłch skłowch - mniejs o około rę wielkości precj pomiru włuż jenej trech osi kcelerometrów njmniejs wrt. bewgl. śreniej or njwiękse min wglęem śreniej + + - wglęnie uż wrtość bewglęn śreniej n poiomie skłowej ; tego smego ręu co ; pre błę pomirowe i procesu wncni ukł oniesieni (GRF)?
PRZEBIEGI CZSOWE SKŁDOWYCH ENSOR GRWICYJNEGO -7 0 0 0 3 okres min: ~ 0.75 0.5 89.5 min (~ okres obiegu stelit) rosnąc tren wrtości bewglęnej wricje krótkookresowe okresem orbitlnm niejenoroności pol grwitcjnego ewolucj w csie wiąn precesją pł.orbit - min ślu postelitrnego w okresie orbitlnm w minim wrt. bewgl. oielone wom mksimmi
-7 0 ni 0 3 okres min: ~ 89.5 min (~ okres obiegu stelit) mlejąc tren wrtości bewglęnej w okresie orbitlnm w minim wrt. bewgl. oielone wom mksimmi
3 okres min: ~ 89.5 min (~ okres obiegu stelit) rosnąc tren wrtości bewglęnej w okresie orbitlnm w mksim wrt.bewgl. oielone wom minimmi
3 okres min: ~ 90 min (~ okres obiegu stelit) rosnąc liniow tren wrtości bewglęnej wrźnie wiocn sum w okresie orbitlnm w minim wrt.bewgl. oielone trem mksimmi
3 okres min: ~ 89.3 min (~ okres obiegu stelit) be wrźnego trenu - mniejsjące się osclcje wokół śreniej w okresie orbitlnm w minim wrt. bewgl. oielone jenm lub wom mienijącmi się mksimmi
3 okres min: ~ 89.5 min (~ okres obiegu stelit) rosnąc liniow tren wrtości bewglęnej w okresie orbitlnm w minim wrt. bewgl. oielone trem mksimmi (po koniec interwłu jenm)
PODSUMOWNIE W seregu csowm tensor grwitcjnego misji GOCE; skłowe poiomu b mienne pole grwitcjne interwł 9.9 ni roielcość csow sek.: skłow njwięks wrtość bewglęn śreniej ok..8 0-5 s - ; o rą więks o kolejnej njwięksej wrtości bewglęnej śreniej (skłow ); wglęnie mł stosunek sumu o sgnłu skłowe ; o rą więks sum o poostłch e wglęu n konstrukcję griometru ; propgcj tego sumu n poostłe skłowe pr trnsformcji tensor o innego ukłu oniesieni stosunkowo uż wrtość bewglęn śreniej sum skłowch igonlnch ręu 0 - s - ; n poiomie wrtości bewglęnch śrenich skłowch ; możliwe prcn: błę pomirowe ukł GRF obserwowne okres min csowch: ~ 89.5 min ~ okres obiegu stelit ~ 0.75 0.5 oiłwń płwowch mienijące się profile wricji krótkookresowch (okres obiegu stellit) n skutek min topologii pol grwitcjnego or ewolucji orbit ( węrując śl postelitrn) tren min wrtości bewglęnch skłowch : mlejąc skłow rosnąc skłowe be wrźnego trenu skłow możliwe prcn: min włsności pol grwitcjnego min orbit (o bni)