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物探与化探  2019, Vol. 43 Issue (2): 408-414    DOI: 10.11720/wtyht.2019.1327
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高精度航空重力测量系统分项指标设计分析
张虹1, 屈进红2,3, 姜作喜2,3, 王萌3, 李行素2,3
1. 北京信息科技大学 信息管理学院,北京 100192
2. 自然资源部 航空地球物理与遥感地质重点实验室,北京 100083
3. 中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
Design and analysis of sub-index of high precision Airborne Gravity System
Hong ZHANG1, Jin-Hong QU2,3, Zuo-Xi JIANG2,3, Meng WANG3, Xing-Su LI2,3
1. Beijing information technology School of Information Management, Beijing 100092, China
2. Key laboratory of Airborne Geophysics and Remote Sensing Geology, Ministry of Natural Resources, Beijing 100083, China
3. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
全文: PDF(426 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为研制高精度航空重力仪,开展了高精度航空重力仪分项指标设计与分析,为高精度航空重力测量系统设计提供依据。笔者基于航空重力测量的数学模型,归纳出影响航空重力测量的主要因素;结合航空重力测量的相关理论公式,使用理论模型,推导出各影响因素的误差模型;开展了各项误差的分析研究,并通过设定合理的分项指标精度来有效地控制分项误差,确保航空重力测量精度优于0.6×10 -5 m/s 2

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张虹
屈进红
姜作喜
王萌
李行素
关键词 高精度航空重力仪误差模型各项误差分析分项指标精度    
Abstract

In order to meet the needs of development of high-precision airborne gravimeter , the sub-index design and analysis of high-precision airborne gravimeter were carried out, which provided the basis for the design of high-precision airborne gravimeter system. Based on the mathematical model of airborne gravimetry, this paper summarizes the main errors affecting airborne gravimetry, uses the theoretical model formula, deduces the error models of various influencing factors, and carries out the analysis and study of various errors, and sets reasonable sub-index by combining the relevant theoretical formula of airborne gravimetry. Accuracy can effectively control the sub item errors and ensure the accuracy of airborne gravity measurement is better than 0.6×10 -5 m/s 2.

Key wordshigh precision Airborne Gravimeter    error model    error analysis    sub item accuracy
收稿日期: 2018-09-11      出版日期: 2019-04-10
:  P631  
基金资助:国家重点研发计划项目(2017YFC0601706);国家重点研发计划项目(2017YFC0601705)
作者简介: 张虹(1963-),女,辽宁锦县人,副教授,北京信息科技大学,现主要从事地球物理测量方法技术、数理统计应用技术等领域的研究工作。Email: Zhanghong921228@sohu.com
引用本文:   
张虹, 屈进红, 姜作喜, 王萌, 李行素. 高精度航空重力测量系统分项指标设计分析[J]. 物探与化探, 2019, 43(2): 408-414.
Hong ZHANG, Jin-Hong QU, Zuo-Xi JIANG, Meng WANG, Xing-Su LI. Design and analysis of sub-index of high precision Airborne Gravity System. Geophysical and Geochemical Exploration, 2019, 43(2): 408-414.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2019.1327      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2019/V43/I2/408
速度/(km/h)
纬度误差/(‘)
100 200 300 400 500 600
0.05 0.0059 0.0118 0.0177 0.0236 0.0295 0.0354
0.1 0.0118 0.0236 0.0354 0.0471 0.0589 0.0707
0.2 0.0236 0.0471 0.0707 0.0943 0.1178 0.1414
Table 1  纬度误差对厄特渥斯改正的影响 (单位:10-5 m/s2)
速度误差/(m/s)
飞行速度/(m/s)
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03
50 0.0808 0.1615 0.2423 0.3230 0.4038 0.4846
60 0.0823 0.1647 0.2470 0.3293 0.4116 0.4940
70 0.0839 0.1678 0.2517 0.3356 0.4195 0.5034
80 0.0855 0.1709 0.2564 0.3419 0.4273 0.5128
90 0.0870 0.1741 0.2611 0.3481 0.4352 0.5222
Table 2  速度误差对厄特渥斯改正的影响 (单位:10-5 m/s2)
飞行速度/(m/s)
航向误差/(‘)
200 220 300 400 500 600
0.1 0.0236 0.0259 0.0354 0.0471 0.0589 0.0707
0.5 0.1178 0.1296 0.1768 0.2357 0.2946 0.3535
1 0.2357 0.2593 0.3535
Table 3  航向误差对厄特渥斯改正的影响 (单位:10-5 m/s2)
Fig.1  平台非水平时重力传感器感知的重力值示意
θ
dθ
-30″ -1’ -2’ -5’
1″ -0.0235 -0.0229 -0.0215 -0.0173
5″ -0.1177 -0.1143 -0.1074 -0.0867
10″ -0.2355 -0.2286 -0.2148 -0.1733
15″ -0.3532 -0.3429 -0.3221 -0.2600
20″ -0.4710 -0.4572 -0.4295 -0.3466
Table 4  平台测量误差对水平加速度改正的影响 (单位:10-5 m/s2)
名称 重力传感器
观测精度(静态)
载体高程
测量精度
载体位置
测量精度
载体速度
测量精度
稳定平台角(或姿
态角)测量精度
同步精度
指标 优于0.3(10-5 m/s2) 优于3 mm 优于1 m 优于0.02 m/s 优于10″ 优于1 ms
Table 5  航空重力测量系统分项指标精度要求
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