结合向量化和FFT技术的模型扰动引力快速计算

摘要

用地球重力场模型计算扰动引力矢量时,随着模型阶次的提高,计算效率会迅速降低.针对此问题,研究了扰动引力矢量计算的矩阵表示形式、计算过程的向量化技术以及顾及起始计算点坐标的快速傅里叶变换(FFT)计算表达式.利用EGM2008地球重力场模型进行数值实验,结果表明:结合向量化和FFT技术可实现快速计算区域和全球格网模型扰动引力矢量,计算全球扰动引力矢量时,当重力场模型展开至2160阶次对应5'×5'的分辨率,计算效率可提高5倍,展开至360阶次对应30'×30'的分辨率,计算效率可提高近10倍.所提出的方法对于快速计算模型重力场元具有一定的参考作用.