تعیین سرعت سینماتیک ماهواره‌های مدار پایین با استفاده از فیلتر کالمن تعمیم‌یافته؛ بررسی موردی: زوج ماهواره GRACE

گیرنده‌های سامانه موقعیت‌یاب جهانی موجود در ماهواره‌های گرانی‌سنجی اطلاعات ارزشمند موقعیت سه‌بُعدی ماهواره را به‌صورت تقریباً پیوسته اندازه‌گیری می‌کنند. با این‌حال سرعت ماهواره را که کاربردهای بسیار مهمی در ژئودزی ماهواره­ای دارد نمی­توان به‌طور مستقیم اندازه­گیری کرد. برای نمونه به‌منظور بازیابی میدان گرانش زمین به روش ماهواره‌ای نیاز به سرعت و یا شتاب ماهواره است تا با به‌کارگیری روش انتگرال انرژی یا روش‌های مبتنی بر معادلۀ حرکت، میدان گرانش زمین تعیین شود، بنابراین لازم است سرعت ماهواره را به روش­های دیگری تعیین کنیم. روش متداول در برآورد بردار سرعت، استفاده از روش­های مشتق­گیری عددی است. در تحقیق حاضر روش فیلتر کالمن تعمیم‌‌یافته برای محاسبه بردار سرعت با استفاده از سری زمانی بردار موقعیت ماهواره معرفی و با روش مشتق­گیری عددی نیوتن- رافسون که به‌منزلة بهترین روش عددی در تحقیقات پیشین معرفی شده است، مورد مقایسه قرار می‌گیرد. نتایج عددی این مقاله نشان می‌دهد که روش پیش‌گفته در مقایسه با سایر روش‌های عددی مشتق‌گیری، دقت قابل‌قبول‌تری نتیجه می‌دهد.