Спутниковая альтиметрия.

Измерения при помощи радиовысотомера расстояний до поверхности океана дают мощное средство для изучение фигуры геоида и топографии Мирового океана.

Реализация метода основывается на использовании уравнений поправок, связывающих определяемую высоту геоидас измеренной высотой спутниканад уровнем моря.

где большая полуось эллипсоида;эксцентриситет;геоцентрический радиус-вектор спутника. Неизвестными в формуле являютсяи.

Уравнения спутниковой альтиметрии могут быть представлены таким образом, что неизвестными в них будут поправки координат станций наблюдения и элементы орбиты. Возможно также введение в качестве неизвестных параметров гравитационного поля или аномалий силы тяжести.

С использованием радиовысотомерных данных ИСЗ были получены модели гравитационного поля Земли.

Метод позволил выявить коротковолновые вариации высот геоида с длинами волн от нескольких десятков до нескольких сотен километров. Были получены детальные карты высот геоида. Методом спутниковой альтиметрии получен большой объём информации о топографии Мирового океана, скорости приводного ветра, уклонах поверхностей морей. Использовались возможности метода для изучения рельефа районов, покрытых льдом, поверхностей внутренних водоёмов.

Измерения по линии спутник – спутник.

Метод позволяет изучать тонкую структуру гравитационного поля Земли.

В первом варианте измерения ведутся между двумя спутниками движущимися по низкой орбите.

Второй вариант предусматривает наблюдение на низкой орбите с высокого ИСЗ (например, стационарного).

Расчёты показывают, что при движении спутников на высоте 200 км и на расстоянии друг от друга также 200 км можно надёжно определить аномалию силы тяжести для трапеций размером , что соответствует разложению геопотенциала до. Относительные доплеровские измерения при этом должны выполняться с ошибкой, меньшей 0,1 мм/с. Кроме относительных скоростей могут измеряться относительные расстояния и углы между направлениями на спутники с помощью бортового телескопа.

Метод спутниковой градиентометрии.

Кроме метода спутниковой альтиметрии и использования наблюдений по линиям спутник-спутник ведётся разработка метода спутниковой градиентометрии как весьма эффективного средства для изучения тонкой структуры гравитационного поля Земли.

Измеряемыми величинами в методе спутниковой градиентометрии являются вторые производные геопотенциала. При этом исходят из того, что градиенты геопотенциала более чувствительны к аномалиям силы тяжести, чем гармонические коэффициенты геопотенциала. Достоинства метода обусловлены также слабой зависимостью результатов измерений от влияния топографии, вертикальных ускорений. Методом спутниковой градиентометрии можно получить гармонические коэффициенты геопотенциала в разложении по сферическим функциям до . Особенно он эффективен для изучения весьма тонкой структуры геопотенциала, когда.