Отечественный программный комплекс обработки информации космической геодезической системы “спутник – спутник”

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены принцип действия, основные компоненты и результаты применения созданного в ГАИШ МГУ программного комплекса (ПК) обработки больших объемов данных космической геодезической информации. ПК был использован для обработки межспутниковых измерений космической группировки, предназначенной для определения параметров гравитационного поля Земли (ГПЗ). Экспериментальный образец ПК позволяет работать как с модельными данными, так и с реальными наблюдениями. Проведены тестовые испытания данного ПК по восстановлению параметров ГПЗ на реальных данных миссий GRACE и GRACE-FO. Решения построены как для отдельных месяцев проведения измерений в период с 2010 по 2021 гг., так и для длительных интервалов времени (4.3 года и 7.6 лет). Произведено сравнение полученных решений с результатами восстановления ГПЗ другими исследователями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Жамков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: zhamkov@physics.msu.ru
Россия, Москва

С. В. Аюков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: s.ayukov@gmail.com
Россия, Москва

А. И. Филеткин

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: alex-filyotkin@mail.ru
Россия, Москва

В. К. Милюков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: vmilyukov@yandex.ru
Россия, Москва

И. Ю. Власов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: i.vlasov78@mail.ru
Россия, Москва

В. Н. Семенцов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: valera@sai.msu.ru
Россия, Москва

И. В. Гусев

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: GIV-WR@yandex.ru
Россия, Москва

В. Е. Жаров

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladzh2007@yandex.ru

физический факультет

Россия, Москва

Список литературы

  1. B.D. Tapley, B.E. Schutz, and G.H. Born, Statistical Orbit Determination. Chap. 4, p. 159 (Elsevier Academic Press, 2004), https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780126836301500230
  2. M. Watkins and S. Bettadpur, in Proc. of the International Symposium on Space Dynamics, Biarritz, France (Centre National dТEtudes Spatiales (CNES), Delegation a la Communication), p. 1 (2000), https://hdl.handle.net/2014/15034.
  3. B. D. Tapley and C. Reigber, Amer. Geophys. Union, Fall Meeting 2001, id. G41C-02 (2001), https://api.semanticscholar.org/CorpusID:129565719.
  4. C. Dunn, W. Bertiger, Y. Bar-Sever, S. Desai, et al., GPS World 14(2), 16 (2003).
  5. P.J. Touboul, E. Willemenot, B. Foulon, and V. Josselin, Bollettino Di Geofisica Teorica Ed Applicata 40, 321 (1999), https://api.semanticscholar.org/CorpusID:130340650.
  6. B.D. Tapley, M.M. Watkins, F. Flechtner, C. Reigber, et al., Nature Climate Change 9, 358 (2019), https://api.semanticscholar.org/CorpusID:145864321.
  7. B.C. Gunter, R.E.M. Riva, T. Urban, R. Harpold, B. Schutz, P. Nagel, and M. Helsen, in Gravity, Geoid and Earth Observation, edited by S. P. Mertikas (Berlin, Heidelberg: Springer, 2010), Intern. Association of Geodesy Symposia 135, 563 (2010), https://doi.org/10.1007/978-3-642-10634-7_75.
  8. J.A. Bonin and H. Save, Ocean Science 16(2), 423 (2020), https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226208015.
  9. J. Chen, B. Tapley, K.-W. Seo, C. Wilson, and J. Ries, Geophys. Res. Letters 46(23), 13984 (2019).
  10. F. Landerer, D. Wiese, K. Bentel, C. Boening, and M. Watkins, Geophys. Res. Letters 42(19), 8114 (2015).
  11. M. Girotto and M. Rodell, Extreme hydroclimatic events and multivariate hazards in a changing environment (Elsevier, 2019), p. 41.
  12. B. Scanlon, Z. Zhang, H. Save, D. Wiese, F. Landerer, D. Long, L. Longuevergne, and J. Chen, Water Resources Res. 52(12), 9412 (2016).
  13. K. Ghobadi-Far, S.-C. Han, S. Allgeyer, P. Tregoning, et al., J. Geodesy 94, 9 (2020).
  14. F. Landerer, F. Flechtner, H. Save, F. Webb, et al., Geophys. Res. Letters 47(12), id. e88306 (2020).
  15. K. Abich, A. Abramovici, B. Amparan, A. Baatzsch, et al., Phys. Rev. Letters 123(3), id. 031101 (2019), https://api.semanticscholar.org/CorpusID:195766777.
  16. N. Pie, S. Bettadpur, M. Tamisiea, B. Krichman, et al., J. Geophys. Res. Solid Earth 126(12), id. e2021JB022392 (2021).
  17. International Centre for Global Earth Models, ICGEM, http://icgem.gfz-potsdam.de/home.
  18. P. Zingerle, R. Pail, T. Gruber, and X. Oikonomidou, J. Geodesy 94(7), id. 66 (2020).
  19. A. Kvas, S. Behzadpour, M. Ellmer, B. Klinger, S. Strasser, N. Zehentner, and T. Mayer-Gürr, J. Geophys. Res. Solid Earth 124(8), 9332 (2019).
  20. T. Mayer-Gürr, S. Behzadpur, M. Ellmer, A. Kvas, B. Klinger, S. Strasser, and N. Zehentner, ITSG-Grace2018 — Monthly, Daily and Static Gravity Field Solutions from GRACE, https://graz.elsevierpure.com/en/publications/itsg-grace2018-monthly-daily-and-static-gravity-field-solutions-f.
  21. Q. Chen, Y. Shen, W. Chen, X. Zhang, and H. Hsu, J. Geodesy 90(6), 503 (2016).
  22. H. Zhou, Z. Luo, Z. Zhou, Q. Li, B. Zhong, and H. Hsu, A new time series of GRACE monthly gravity field models: HUST-Grace2016, https://doi.org/10.5880/ICGEM.2016.009.
  23. O. Akyilmaz, A Ustun, C. Aydin, N. Arslan, et al., ITU_GRACE16 The global gravity field model including GRACE data up to degree and order 180 of ITU and other collaborating institutions, https://dataservices.gfz-potsdam.de/icgem/showshort.php?id=escidoc:1640888.
  24. T. Mayer-Gürr, E. Kurtenbach, and A. Eicker, in European Geosciences Union General Assembly 2012: EGU 2012 held April 23–27 2012, Vienna, https://graz.elsevierpure.com/en/publications/itg-grace2010-the-new-grace-gravity-field-release-computed-in-bon.
  25. T. Mayer-Gürr, A. Eicker, and K. H. Ilk, in Observation of the Earth System from Space, edited by J. Flury, R. Rummel, C. Reigber, M. Rothacher, G. Boedecker, and U. Schreiber (Berlin, Heidelberg: Springer, 2006), p. 131.
  26. G. Petit and B. Luzum, IERS Technical Note № 36, 1 (2010), https://www.iers.org/IERS/EN/Publications/TechnicalNotes/tn36.html-1.htm.
  27. F.G. Lemoine, S.C. Kenyon, J.K. Factor, R.G. Trimmer, et al., The development of the joint nasa gsfc and the national imagery and mapping agency (nima) geopotential model egm96, https://cddis.nasa.gov/926/egm96/.
  28. F. Lyard, F. Lefevre, T. Letellier, and O. Francis, Ocean Dynamics 56(5–6), 394 (2006).
  29. F. Lyard, D. Allain, M. Cancet, L. Carrere, and N. Picot (2020), Ocean Sci. (EGU) discussion, https://www.aviso.altimetry.fr/en/data/products/auxiliary-products/global-tide-fes/description-fes2014.html.
  30. J. Picone, A. Hedin, D. Drob, and A. Aikin, J. Geophys. Res. Space Physics 107(A12), id. 1468 (2002), https://doi.org/10.1029/2002JA009430.
  31. O. Montenbruck and E. Gill, Satellite Orbits. Models, Methods, and Applications (Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2000).
  32. W.M. Folkner, J.G. Williams, and D.H. Boggs, Interplanetary Network Progress Report 42–178, 1 (2009), https://ipnpr.jpl.nasa.gov/progress_report/42-178/178C.pdf.
  33. E. Anderson, Z. Bai, C. Bischof, S. Blackford, et al., LAPACK User’s Guide. 3d Edition, Software, Environments, and Tools 9, pp. 1-424 (1999).
  34. H.Y. Wen, G. Kruizinga, M. Paik, F. Landerer, W. Bertiger, C. Sakumura, T. Bandikova, and C. Mccullough, Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO) Level-1. Data Product User Handbook (2019), ftp://isdcftp.gfz-potsdam.de/grace-fo/DOCUMENTS/Level-1/.
  35. S.-C. Wu, G. Kruizinga, and W. Bertiger, Algorithm Theoretical Basis Document for GRACE Level-1B. Data Processing V1.2 (2006), ftp://isdcftp.gfz-potsdam.de/grace/DOCUMENTS/Level-1/.
  36. М. Беликов and К. Тайбаторов, Кинематика и физика небесн. тел 6, 24 (1990).
  37. Global gravity field models (2023), http://icgem.gfz-potsdam.de/changes.
  38. А. Жамков, В. Милюков, Физика Земли 57, 139 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Блок-схема работы ПК

Скачать (861KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты восстановления ГПЗ по данным GRACE до n = 100 в сравнении с моделью ITSG-Grace2018s.gfc

Скачать (249KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты восстановления ГПЗ до n = 90 на 30-дневных интервалах по данным GRACE за 2010 г. в сравнении с моделями GSM (GFZ)

Скачать (321KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты восстановления ГПЗ до n = 96 на 30-дневных интервалах по данным GRACE-FO за 2021 г. в сравнении с моделями GSM (GFZ)

Скачать (306KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты восстановления ГПЗ до n = 180 по данным GRACE на интервалах 4.3 года и 7.6 лет в сравнении с моделями ITG-Grace03 и ITG-Grace2010s. Показано также сравнение моделей ITG-Grace2010s и ITSG-Grace2018s с комбинированной моделью XGM2019e

Скачать (351KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».