基于航天器探测密度与轨道数据的密度模式精度评估

摘要

针对热层大气经验密度模式精度对航天工程应用的影响,选取Jacchia-Robert(JR)和NRLMSISE00(MSISE00)模式以及同化了的JB2008和DTM2013模式,分别利用密度数据和轨道数据,对4种模式进行精度评估.将模式计算日均值与CHAMP卫星加速度计反演的热层大气密度进行分析比较,结果表明:JB2008模式精度最高,其系统偏差和随机偏差分别为0.4％和10.3％;DTM2013模式精度次之,其系统偏差和随机偏差分别为5.2％和10.7％;而广泛应用的JR和MSISE00模式精度基本相当,系统误差分别为12.4％和12.7％,随机误差分别为18.4％和19.4％.利用中国自主大气密度探测与精密定轨AP OD卫星原位探测数据评估结果显示:JR和JB2008模式没有明显的系统偏差,而MSISE00模式误差均值为12.4％,3个模式误差的标准偏差在16％～22％之间.此外,利用CHAMP卫星的快速科学轨道数据和天宫一号目标飞行器轨道数据,对不同模式的轨道解算和预报精度进行了评估,4个模式的表现基本相当,MSISE00和DTM2013模式略优于JR和JB2008模式.