مدل‌سازی موقعیت سه‌بُعدی ماهواره‌های GRACE با تلفیق تقریب چندجمله‌ای Hermite و درون‌یابی Lagrange

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی نقشه‌برداری، پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد ژئودزی، گروه مهندسی نقشه‌برداری، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، ایران

doi
چکیده

ژئودزی فیزیک شاخه‌ای از دانش ژئودزی است که به بررسی دقیق و موشکافان? میدان گرانی زمین و تغییرات آن می‌پردازد. در این راستا علاوه‌بر مطالعات خاص و دقیق روی سطح زمین، به بررسی مدار ماهواره‌های در گردش پیرامون زمین می‌پردازد و با تحلیل مدار ماهواره‌ها تغییرات میدان گرانی را به‌صورت دقیق‌تر و در مقیاس‌های جهانی به‌دست می‌آورد. ماهوار? GRACE دومین نسل از ماهواره‌های مخصوص گرانی‌سنجی است که هدف از مأموریت آن بررسی تغییرات زمانی میدان گرانی زمین است. این ماهواره از دو کانال متفاوت به ثبت اطلاعات مدار می‌پردازد. گیرنده‌های نصب شده روی جفت‌ماهوار? GRACE مختصات را هر 60 ثانیه در سامانة مختصات جهانی WGS84 ثبت می‌کنند. سامانه فاصله‌یابی (K-band Ranging System, KBR) تغییرات موقعیت نسبی دو ماهواره و سرعت این تغییرات را هر 5 ثانیه ضبط می‌کند. در بررسی تغییرات محلی میدان گرانی، در صورت اکتفا کردن به مشاهداتی با نرخ اندازه‌گیری موقعیت با گیرنده‌های GPS با کمبود مشاهدات مواجه خواهیم شد. تلفیق این مشاهدات سبب می‌شود تا توانایی تجزیه و تحلیل مدار ماهواره و به تبع آن میدان گرانی زمین را تا درجه و مرتبه‌های بالاتر افزایش یابد. ازاین‌رو در این مقاله سعی شده تا با تلفیق روش درون‌یابی لاگرانژ (Lagrange) و تقریب ارمیت (Hermite) به نحو مطلوب از مختصات سه‌بُعدی ماهواره‌های GRACE و مشاهدات اسکالر دستگاه KBR در مدل‌سازی تغییرات میدان گرانی بهره برد.