三轴刚性地球体的自由Euler运动 被引量：2

1

作者 申文斌 陈巍 +2 位作者 章迪 王文均 梁毅强 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第5期13-17,25,共6页

在Euclid空间中,假定地球是一个作自由旋转的3个主惯性矩互不相等的刚体,给出了Euler动力学方程的椭圆积分解,并实现了Euler动力学方程和运动学方程的数值解。计算结果表明:除了周期约24小时的自转及周期为305天的Euler自由进动之外,还... 在Euclid空间中,假定地球是一个作自由旋转的3个主惯性矩互不相等的刚体,给出了Euler动力学方程的椭圆积分解,并实现了Euler动力学方程和运动学方程的数值解。计算结果表明:除了周期约24小时的自转及周期为305天的Euler自由进动之外,还存在周期约305天的自由章动;3个Euler角速率在一半周期内增大,在另一半周期内减小,但保持总角速率不变,即转动能守恒。相应地,日长在一半周期内增长,在另一半周期内缩短。 展开更多

关键词 三轴地球 自由Euler运动 椭圆积分解 角速率 转动能守恒

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三轴地球Chandler晃动的振幅-频率调制机制

2

作者 陈巍 申文斌 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1399-1402,共4页

研究了三轴地球的自由晃动,给出了Euler动力学方程的椭圆函数解和Euler/Chandler周期。研究表明,三轴性使得极移轨迹变为短、长半轴分别与主惯性轴A、B平行的椭圆,同时使得极移和自转速率产生耦合效应,导致Chandler晃动的振幅-频率调制... 研究了三轴地球的自由晃动,给出了Euler动力学方程的椭圆函数解和Euler/Chandler周期。研究表明,三轴性使得极移轨迹变为短、长半轴分别与主惯性轴A、B平行的椭圆,同时使得极移和自转速率产生耦合效应,导致Chandler晃动的振幅-频率调制机制。根据IERS数据还得出了地极正以3.93 mas/a的速率向77.98°W方向漂移的结论。 展开更多

关键词 三轴地球 Chandler晃动 振幅-频率调制

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基于时变地球主惯性矩的三轴地球的自由Euler运动 被引量：1

3

作者 申文斌 陈巍 李进 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期859-863,共5页

在时变地球主惯性矩情形,采用数值方法求解了自由Euler动力学方程和运动学方程。结果表明,地球存在周期约为304.5 d的自由章动;旋转速度的三个分量均出现周期性的增大和减小;地球主惯性矩A、B、C的时变性导致Euler周期产生复杂的波动,... 在时变地球主惯性矩情形,采用数值方法求解了自由Euler动力学方程和运动学方程。结果表明,地球存在周期约为304.5 d的自由章动;旋转速度的三个分量均出现周期性的增大和减小;地球主惯性矩A、B、C的时变性导致Euler周期产生复杂的波动,特别是ω3(自转速率)存在周期为22 a1、4 a、8 a4、a、2 a、周年以及更短周期的波动,这表明A、B、C的时变性导致了10 a尺度、周年以及更短周期的日长变化。 展开更多

关键词 时变主惯性矩 三轴地球自由Euler运动 椭圆积分数值解

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三轴液核地球自转的动力学方程

4

作者 张捍卫 王庆林 郭增长 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期299-303,共5页

整体地球自转动力学的理论研究一般是在旋转对称模型基础上进行的,并得到了一系列与观测相符合的结论.但实际上地球是一个非旋转对称的椭球体,甚至是梨形椭球体.因此,三轴地球模型的自转理论研究应该是具有一定意义的.在所有量保留到极... 整体地球自转动力学的理论研究一般是在旋转对称模型基础上进行的,并得到了一系列与观测相符合的结论.但实际上地球是一个非旋转对称的椭球体,甚至是梨形椭球体.因此,三轴地球模型的自转理论研究应该是具有一定意义的.在所有量保留到极移平方量级而忽略其更小量级的情况下,给出了三轴液核地球自转的动力学方程.研究指出,在此精度上三轴液核地球自转的动力学方程是线性耦合的,并得到了三轴液核地球自转的4个本征频率.同时指出,如果在推导过程中保留更小量级,则液核地球自转动力学方程是复杂的非线性方程组,它没有解析解. 展开更多

关键词 三轴地球模型 液核 本征频率

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三轴刚性地球自由旋转欧拉角变化数值模拟研究 被引量：1

5

作者 陈光华 《测绘与空间地理信息》 2009年第2期59-62,共4页

假定地球是一个三轴刚性体,在Euclid空间中做自由旋转。在设定主惯性矩A小于B小于C的情况下,求解欧拉运动方程,得到数值解。计算结果表明:地球在除了自转和自由进动之外,同时还存在着自由章动。章动角会随着时间做周期性变化。重点讨论... 假定地球是一个三轴刚性体,在Euclid空间中做自由旋转。在设定主惯性矩A小于B小于C的情况下,求解欧拉运动方程,得到数值解。计算结果表明:地球在除了自转和自由进动之外,同时还存在着自由章动。章动角会随着时间做周期性变化。重点讨论的是章动角的变化。 展开更多

关键词 三轴刚性地球 章动角的变化 主惯性矩

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关于地球自由摆动中分解定理的讨论

6

作者 张捍卫 胡瑞生 王纯 《测绘与空间地理信息》 2009年第1期1-3,共3页

实际地球是一个非旋转对称的椭球体,甚至是梨形椭球体。因此,三轴整体地球自转动力学的理论研究是有一定意义的。主要将研究三轴刚体地球自转的自由摆动,对有关学者提出的分解定理进行重新探讨,指出了其中可能存在的一些问题。

关键词 三轴刚体地球 分解定理 并集

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三轴刚体地球自转的自由加速

7

作者 张捍卫 郭增长 魏峰远 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第6期1809-1812,共4页

地球自转是天文学和地球科学领域的交叉学科，对其研究具有重要的理论和实际意义．地球自转动力学理论的研究一般是在旋转对称模型基础上进行的，并得到了一系列与观测相符合的结论．但实际地球是一个非旋转对称的椭球体，甚至是梨形椭... 地球自转是天文学和地球科学领域的交叉学科，对其研究具有重要的理论和实际意义．地球自转动力学理论的研究一般是在旋转对称模型基础上进行的，并得到了一系列与观测相符合的结论．但实际地球是一个非旋转对称的椭球体，甚至是梨形椭球体．因此，三轴地球模型的自转理论研究应该是有一定意义的．文献[17～19]认为，三轴刚体地球除了Euler自由摆动外，还存在第二自由摆动，以及地球自转存在自由加（减）速运动等．本文在经典力学和刚体地球自转Euler方程的基础上，研究了地球自转的自由运动，指出文献[17～19]给出的关于地球自转存在自由加速或减速的证明是不正确的，完全刚体地球自转也不可能存在第二自由摆动． 展开更多

关键词 三轴刚体地球 加速度能 自由摆动

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三轴刚体地球的自由极移

8

作者 张捍卫 王庆林 郭增长 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2009年第S1期5-7,共3页

地球自转是天文学和地球科学共同的研究课题,对其研究有着重要的理论和实用意义。例如对地球自转速率与极移的研究,关系到确定地面观测站在宇宙空间的精确位置,以及地球参考系在空间的指向,这是地面精密测绘和宇宙飞船跟踪所需要的参数... 地球自转是天文学和地球科学共同的研究课题,对其研究有着重要的理论和实用意义。例如对地球自转速率与极移的研究,关系到确定地面观测站在宇宙空间的精确位置,以及地球参考系在空间的指向,这是地面精密测绘和宇宙飞船跟踪所需要的参数。本文基于地球自转Euler运动学方程和三轴刚体地球自转的Euler动力学方程,介绍了有关刚体地球自转的求解过程。并指出,如果在地球自转初始条件确定后,三轴刚体地球自转的自由摆动只能有一个。 展开更多

关键词 三轴刚体地球 运动学方程 动力学方程

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三轴刚体地球自转的两种解法研究

9

作者 张捍卫 郭增长 魏峰远 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第5期1470-1473,共4页

地球的非对称性对地球自转是有一定影响的,其理论研究是有意义的.文献[20]认为三轴刚体地球除了具有欧拉自由摆动外,还存在第二自由摆动,长期极移是自由摆动的结果,以及地球自转存在自由加速等.本文研究了三轴刚体地球自转的动力学方程... 地球的非对称性对地球自转是有一定影响的,其理论研究是有意义的.文献[20]认为三轴刚体地球除了具有欧拉自由摆动外,还存在第二自由摆动,长期极移是自由摆动的结果,以及地球自转存在自由加速等.本文研究了三轴刚体地球自转的动力学方程,基于传统的求解方法,给出了三轴刚体地球的自由摆动解.同时列出了文献[20]对三轴刚体地球自转的求解方法,探讨了其在推导过程的若干不足,最后指出三轴刚体地球自转只存在欧拉摆动,不存在第二自由摆动. 展开更多

关键词 三轴刚体地球 自由摆动 欧拉周期

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三轴稳定地球同步卫星动量轮转速变化研究 被引量：6

10

作者 郑军 李建勇 王鑫 《航天控制》 CSCD 北大核心 2005年第5期42-45,51,共5页

对三轴稳定地球同步卫星中用于姿态控制的偏置动量轮转速变化问题进行研究。通过分析动量轮转速实际测量数据,得出太阳辐射压力影响转速变化的规律,并利用理论分析进行验证。在分析转速变化规律的基础上提出动量轮转速控制指导方案,并... 对三轴稳定地球同步卫星中用于姿态控制的偏置动量轮转速变化问题进行研究。通过分析动量轮转速实际测量数据,得出太阳辐射压力影响转速变化的规律,并利用理论分析进行验证。在分析转速变化规律的基础上提出动量轮转速控制指导方案,并将其应用在实际三轴稳定地球同步卫星长期管理中,取得良好的控制效果。 展开更多

关键词 动量轮转速 三轴稳定地球同步卫星 太阳辐射压力

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两种南北位置保持控制策略研究 被引量：2

11

作者 黄霄腾 张文雅 何伟平 《上海航天》 2012年第5期41-44,72,共5页

根据倾角漂移基本原理,对某三轴稳定地球同步卫星的倾角控制短期策略和长期策略进行了研究。仿真结果表明:两种南北位置保持策略均能使倾角控制在既定的精度范围内,从长远角度看,短期策略的南北保持周期略长,卫星控制频度基本相当;长期... 根据倾角漂移基本原理,对某三轴稳定地球同步卫星的倾角控制短期策略和长期策略进行了研究。仿真结果表明:两种南北位置保持策略均能使倾角控制在既定的精度范围内,从长远角度看,短期策略的南北保持周期略长,卫星控制频度基本相当;长期策略燃料消耗量较少,方法实现相对复杂。 展开更多

关键词 三轴稳定地球同步卫星 南北位置保持 短期策略 长期策略

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三轴弹性地球自转的动力学方程

12

作者 张捍卫 李爱国 郭增长 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期12-14,共3页

整体地球自转动力学理论一般假设地球是旋转对称的,但实际上地球是一个非对称的旋转椭球体。因此,三轴地球自转的研究是符合现实的。本文在弹性地球自转Liouville方程的基础上,在推导过程中所有量保留到极移平方和椭率乘积量级而忽略其... 整体地球自转动力学理论一般假设地球是旋转对称的,但实际上地球是一个非对称的旋转椭球体。因此,三轴地球自转的研究是符合现实的。本文在弹性地球自转Liouville方程的基础上,在推导过程中所有量保留到极移平方和椭率乘积量级而忽略其更小量级的情况下,给出了适用于地球自转研究的三轴弹性地球自转的动力学方程。同时也列出了求解三轴弹性地球自转自由摆动的两种方法,即椭圆积分方法和椭圆函数方法。最后指出,如果在推导过程中保留更小量级,则弹性地球模型的自转动力学方程无解析解;旋转对称地球自转的线性解是三轴地球模型在极移量级下的一种特例,且三轴弹性地球模型不可能出现第二自由摆动。 展开更多

关键词 三轴弹性地球模型 椭圆积分 椭圆函数

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三轴刚体地球自转的动力学方程

13

作者 卢小平 张捍卫 郭增长 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2008年第7期1-3,共3页

整体地球自转动力学理论的研究一般是在旋转对称模型基础上进行的,但实际上地球是一个非旋转对称的椭球体,因此,三轴地球模型的自转理论研究具有一定的意义。在刚体地球自转Euler动力学方程的基础上,结合物理学中的空间自由旋转物体(如... 整体地球自转动力学理论的研究一般是在旋转对称模型基础上进行的,但实际上地球是一个非旋转对称的椭球体,因此,三轴地球模型的自转理论研究具有一定的意义。在刚体地球自转Euler动力学方程的基础上,结合物理学中的空间自由旋转物体(如陀螺)的运动学方程,在极移平方量级的精度上给出适用于地球自转研究的三轴刚体地球自转的动力学方程,同时也给出求解三轴刚体地球自由摆动的两种方法,即椭圆积分方法和椭圆函数方法。最后得出旋转对称地球自转是三轴地球自转在极移量级情况下的一种特例,且三轴刚体地球模型不可能出现第二自由摆动的结论。 展开更多

关键词 三轴刚体地球模型 椭圆积分 椭圆函数

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地球主惯性矩的精密确定及三轴分层地球自转动力学研究 被引量：1

14

作者 钟敏 罗少聪 +2 位作者 申文斌 陈巍 玄松柏 《科技资讯》 2016年第18期181-181,共1页

该研究目标是利用重力场模型精确确定地球主惯性矩及其时变性,基于高精度地球主惯性矩建立三轴分层地球自转理论,更精确地描述地球自转状态,研究地球自转规律,特别是三轴分层地球自转及其对物质迁移的响应,揭示地球自转、物质迁移与全... 该研究目标是利用重力场模型精确确定地球主惯性矩及其时变性,基于高精度地球主惯性矩建立三轴分层地球自转理论,更精确地描述地球自转状态,研究地球自转规律,特别是三轴分层地球自转及其对物质迁移的响应,揭示地球自转、物质迁移与全球变化、地球动力学事件和重大自然灾害的关联,为精化地球参考系、航天器高精度定位定向以及相关学科研究提供支持,揭示地球系统物质迁移动力学机理。根据任务计划安排及研究进展的实际情况,该年度取得的主要研究进展有:基于GRACE重力卫星观测数据,利用短弧长法成功解算出全球时变重力场模型(IGG-CAS系列模型),优于RL04模型,但比RL05略差;进一步完善了确定地球主惯性矩的理论模型,并利用重力场模型及时变重力场模型精确确定了地球主惯性矩及其时变性;建立了一组联合大气、海洋和陆地水模型(数据),显著改进了大气、海洋和陆地水对极移的激发作用;在地球极移激发中考虑了地球的频率依赖响应,计算结果表明,考虑了频率依赖响应和滞弹性之后可以更好地解释地球的极移激发。 展开更多

关键词 地球主惯性矩 地球自转 三轴分层地球

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