На движение спутника воздействуют все аномальные массы Земли. Однако их влияние существенно различно и зависит прежде всего от величины расстояния до аномальных масс. При примерно равномерном по поверхности распределении аномальных масс в мантийной части Земли низковысотные спутники подвергнуты преимущественному воздействию меньшего числа близко расположенных к спутнику аномальных масс, чем спутники на больших высотах. Это облегчает разделение влияния отдельных масс и их локализацию в теле Земли.

При большой высоте полета число существенно влияющих масс увеличивается, что затрудняет их разделение. Уменьшается и степень их влияния из-за увеличения расстояния до спутника, что ведет к уменьшению возмущающих сил, действующих на спутник. Однако при этом растет продолжительность их воздействия за счет уменьшения скорости полета спутника и увеличения времени пребывания в зоне преимущественного влияния ближайших аномальных масс по сравнению с более удаленными, что несколько компенсирует отрицательный эффект от роста высоты.

С учетом перечисленных факторов оптимальными высотами полета спутников для уточнения гравитационного поля Земли являются высоты 1000 ... 6000 км.

При альтиметрическом методе измеряется высота полета спутника над водной поверхностью. При известной траектории движения спутника это позволяет определить форму геоида на акваториях Мирового океана, а затем гравитационное поле над этими районами.

Погрешность определения высоты спутника должна быть в несколько раз меньшей погрешности желаемого уточнения формы водной поверхности Земли, формируемой гравитационным полем. Так, если желательно уточнение потенциальной формы водной поверхности до 1 м, то погрешность должна быть в несколько раз меньше этого значения. Определение высоты спутника над квазипотенциальной водной поверхностью затрудняется следующими факторами: инструментальными погрешностями альтиметра, течениями, ветровыми нагонами, приливными волнами, волнением поверхности. Влияние этих факторов на измеряемую высоту соизмеримо, а в ряде случаев и больше, чем уточняемое значение.

Сходство влияния аномальности гравитационного поля на форму водной поверхности и орбиту также затрудняет уточнение формы геоида. Кроме того, форма водной поверхности достаточно точно соответствует распределению аномальных масс в теле Земли. Спутник, быстро пролетая над аномальными массами, имеет наибольшие отклонения формы траектории от круговой, смещенные в сторону движения. Все это говорит о том, что и при альтиметрическом методе необходимы высокоточные измерения траектории движения спутника с наземных пунктов. При этом высота полета должна быть достаточно большой, чтобы иметь возможность проводить измерения параметров движения спутника над обширными районами Мирового океана.

Использование космических навигационных систем ддя определения траектории спутника при его полете над океаном принципиально возможно. Однако это требует весьма высоких точностей работы бортовых измерительных средств и точности знания эфемерид навигационных спутников, что более трудно реализуемо, чем определение траектории спутников, оснащенных альтиметрами, с помощью наземных измерительных средств.

Применимость альтиметрического метода для уточнения гравитационного поля только над водной поверхностью и сопутствующие ему трудности измерения траектории делают использование рассматриваемого метода ограниченным. Вместе с тем альтиметрия океана весьма эффективна для изучения физики самого океана и прежде всего происходящих в нем макропроцессов, изменяющих топографию его поверхности.

Материал взят со статей сайта г. Вельска Архангельской области России.