卫星重力测量
卫星重力测量
卫星重力测量（satellite gravity survey）利用人造卫星测量地球的重力场，与传统的重力测量完全不同，并不是把重力仪安放在人造卫星上，因为在高速运转的人造卫星内，物体是失重的，任何重力仪放在里边都无法工作。假定地球是一个理想的内部密度均匀的对称球体，那么它的重力场就可用一个点质量周围的重力场来代替。作为一个围绕点质量旋转的小质点（如人造卫星）的轨道可用开普勒定律来描述，即在固定平面上，方向和大小都是固定的椭圆。在这个椭圆轨道上，人造卫星所受到的地球引力和卫星运动的角速度是相互平衡的，若椭圆的长轴是a，人造卫星公转的周期为T，则由平衡条件所得a3(2n/T)2：GM：3 986×1014米3/秒2。式中：M为地球质量；G为万有引力常量；2n/T=W为卫星绕轨道旋转的平均角速度。实际上地球并不是一个理想的内部密度均匀的球体，而是一个从地壳到地幔、地核都有密度差异的近似旋转椭球体。因此，球体外部空间的重力场不能用点质量的引力来代替，这就使人造卫星的运行轨道在受到地球重力场及其他因素的影响下产生扰动，其运动轨道为摄动轨道，摄动轨道与正常轨道之差称为摄动量。人造卫星运行轨道可利用轨道6要素通过卫星监控站精确地测量出来。地球外部任一点的重力位满足拉普拉斯方程，把它放在球坐标系中进行球谐分析，就可发现地球重力位公式中的球谐系数和卫星轨道要素有关。卫星重力学要解决的问题就是根据消除其他因素影响后的轨道摄动来确定地球引力场的球谐系数，进而推算出地球外部空间的重力场。并可由之推算出地球内部不同深度范围存在的密度不均匀体之分布情况。