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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (5): 1256-1265    DOI: 10.11720/wtyht.2021.0017
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平台式航空重力勘查系统国产化研究
罗锋1,2(), 周锡华1,2, 胡平华3, 姜作喜1,2, 王冠鑫1,2, 屈进红1,2, 李行素1,2, 李兆亮1,2, 赵明3
1.自然资源部 航空地球物理与遥感地质重点实验室,北京 100083
2.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
3.北京自动化控制设备研究所,北京 100074
Research on localization of platform-based airborne gravity exploration system
LUO Feng1,2(), ZHOU Xi-Hua1,2, HU Ping-Hua3, JIANG Zuo-Xi1,2, WANG Guan-Xin1,2, QU Jin-Hong1,2, LI Xing-Su1,2, LI Zhao-Liang1,2, ZHAO Ming3
1. Key Laboratory of Airborne Geophysics and Remote Sensing Geology, Ministry of Natural Resources, Beijing 100083, China
2. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
3. Beijing Institute of Automatic Control Equipment, Beijing 100074, China
全文: PDF(2964 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

针对深地资源勘探等应用对航空重力测量精度的要求,在前期研究基础上,研制并集成了平台式航空重力勘查系统。该系统为“三轴稳定平台+石英挠性摆式加速度计”的平台式航空重力仪,重力仪采用自标定技术和平台姿态误差实时估计和修正技术,并配备了导航定位系统、减振系统、无人值守系统和数据处理软件等。飞行测量数据表明:平台式航空重力勘查系统多架次重复线飞行数据的内符合精度优于0.6×10-5 m/s2(100 s),测量精度达到国际先进水平,可以实现航空重力测量技术装备国产化。

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罗锋
周锡华
胡平华
姜作喜
王冠鑫
屈进红
李行素
李兆亮
赵明
关键词 平台式重力仪航空重力测量FIR低通滤波卡尔曼(Kalman)滤波    
Abstract

To meet the accuracy requirements of airborne gravity surveys for deep resource exploration, an airborne gravity survey platform has been developed and integrated based on previous research. The platform system is an airborne gravimeter platform consisting of a three-axis stabilized platform and a quartz flexible pendulum accelerometer. It adopts self-calibration technology and the real-time error estimation and correction technology of platform attitude. Meanwhile, it is equipped with a navigation and positioning system, a vibration reduction system, an unattended system, and data processing software. Flying survey data show that the internal coincidence accuracy of the repeated-line flight data of the airborne gravity survey platform is less than 0.6×10-5 m/s2(100 s), reaching the international advanced level. Therefore, this platform allows the technology and equipment of airborne gravity surveys to be localized.

Key wordsairborne gravimeter platform    airborne gravity survey    FIR (finite impulse response) low pass filter    Kalman filter
收稿日期: 2021-01-13      修回日期: 2021-06-16      出版日期: 2021-10-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家重点研发计划课题“航空重力数据处理软件实用化研制”(2017YFC0601705);中国自然资源航空物探遥感中心青年创新基金“磁日变数据质量可视化技术研究”(2020YFL09)
作者简介: 罗锋(1979-),男,高级工程师,从事航空地球物理勘探与方法技术研究工作。Email: Luofeng80@126.com
引用本文:   
罗锋, 周锡华, 胡平华, 姜作喜, 王冠鑫, 屈进红, 李行素, 李兆亮, 赵明. 平台式航空重力勘查系统国产化研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1256-1265.
LUO Feng, ZHOU Xi-Hua, HU Ping-Hua, JIANG Zuo-Xi, WANG Guan-Xin, QU Jin-Hong, LI Xing-Su, LI Zhao-Liang, ZHAO Ming. Research on localization of platform-based airborne gravity exploration system. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(5): 1256-1265.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.0017      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I5/1256
Fig.1  平台式航空重力勘查系统组成
Fig.2  平台式航空重力仪组成
Fig.3  自标定算法流程
Fig.4  卡尔曼滤波解算框
Fig.5  平台式航空重力测量数据处理软件界面
Fig.6  平台式航空重力数据处理流程
Fig.7  零相位滤波的实现
Fig.8  零相位滤波示例
Fig.9  东西向重复线航空空间重力异常重复测量对比(FIR低通滤波(100 s))
Fig.10  南北重复线向航空空间重力异常重复测量对比(FIR低通滤波(100 s))
Fig.11  GT南北向航空空间重力异常重复测量对比
Fig.12  平台式航空重力勘查系统原始航空空间重力测量交叉点统计
Fig.13  GT系统原始航空空间重力测量交叉点统计
Fig.14  平台式航空重力勘查系统原始航空空间重力异常
Fig.15  GT系统原始航空空间重力异常
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