航空重力测量

摘要： 利用航空重力测量和EIGEN-6C4重力场模型分别计算了青藏高原局部区域的重力异常,以地面重力测量结果为参照,评估2种计算方法的符合性,结果表明:在局部高原区域,航空重力测量外符合精度约6.64 mGal;EIGEN-6C4重力场模型的计算精度约6.21 mGal。这为航空重力测量在高原地区的精度评定提供了一种方案。

摘要： 黄大年(1958年8月一2017年1月),著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。2017年,中共中央追授黄大年同志“全国优秀共产党员”称号,中宣部追授黄大年“时代楷模”荣誉称号。入选“庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”2010-2019年英雄模范人物。

摘要： 黄大年(1958.08-2017.01),吉林大学教授,博士生导师,著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。

摘要： 黄大年(1958年8月-2017年1月),著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。

摘要： 针对中远海域航空重力测量过程中由于不易架设GPS基站而导致基线较长的实际,根据航空重力测量原理,基于实际测量数据分析了长基线对航空重力测量精度的影响。综合分析长基线对差分定位精度的影响并结合航空重力异常内符合精度评价,相较于航空重力测量所要求的精度,认为长基线(600~800 km)对航空重力测量精度影响有限且几乎可以忽略不计,为进一步开展中远海域航空重力测量提供了技术支撑。

摘要： 黄大年(1958年8月〜2017年1月)著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。

摘要： 黄大年(1958年8月-2017年1月),著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。2017年,中共中央追授黄大年同志“全国优秀共产党员”称号,中宣部追授黄大年“时代楷模”荣誉称号。

摘要： 在分析国内航空重力测量的不间断供电系统现状的基础上,针对常规的微功耗电压检测电路的电压范围小、工作不稳定的问题,文中提出一种基于运算放大器和大功率场效应管相结合的新型电池过放电保护电路。选用小偏置电流的运算放大器LT1495作为比较器,将低漏源导通电阻的大功率的场效应管IXTN210P10T作为开关,搭建一种电池过放电的检查保护电路。同时,对电路的电池电压采样电路、参考电压生成电路、微功耗电池过放电切断负载电路等三部分进行详细电压和特性分析。电路分析结果表明,相比于常规检测保护电路,文中系统更能满足航空重力测量的供电宽电压范围和电池过放电的保护需求,自动切换电池与负载的连接可延长电池寿命,且大功率微功耗设计能提高测量系统的安全性和稳定性。

摘要： 黄大年(1958年8月-2017年1月),著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。2017年,中共中央追授黄大年同志“全国优秀共产党员”称号,中宣部追授黄大年“时代楷模”荣誉称号。

摘要： 黄大年(1958年8月~2017年1月),著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家,推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领先地位。2017年,中共中央追授黄大年同志“全国优秀共产党员”称号,中宣部追授黄大年“时代楷模”荣誉称号。入选“庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”2010~2019年英雄模范人物。

摘要： 重力场信息在现代科技、资源勘探、军事应用等各方面都发挥着极为重要的作用,航空重力测量是目前应用最为广泛的测量方法,该方法在人力、效率、作业便利等方面都具有无可比拟的优越性,有效地弥补了传统地面重力测量、海洋重力测量以及卫星重力测量的诸多不足.但在航空重力测量的过程中,由于载体飞机机身的震动、GPS测量精度的限制以及由外界环境引起的强动态性的影响,航空重力测量数据中难以避免的混入了大量的噪声,如何有效去除数据噪声对于航空重力测量来说是非常重要的.本论文主要介绍了目前最常使用的几种航空重力测量数据处理方法,如频域滤波中的FIR低通滤波、小波分解;如时域滤波中的kalman滤波.本文首先对航空重力测量基本原理、航空重力测量数据的基本特点以及不同滤波方法进行简单的介绍,在此基础上分析比较各种方法的优劣情况以及各种方法的不足,最后对其未来的发展进行一定的展望.

摘要： 目前,航空重力测量是快速获取陆地和近海区域高精度高分辨率重力场信息的非常有效的技术手段,向下延拓则是其数据处理中的关键环节,直接影响到测量结果的进一步应用.本文首先分析了传统Poisson积分离散化误差给延拓模型带来的病态性影响,引入了改进的Poisson积分离散化公式后,接着分析了延拓模型本身的病态性影响,进而采用正则化公式对延拓模型的病态性进行修正,最后提出了Poisson积分迭代法这一延拓思路.实测航空和地面重力测量数据的实验结果表明,相对于传统的最小二乘法延拓模型,改进的最小二乘法延拓模型精度提高了约15mGal,而在此基础上的Tikhonov正则化法延拓模型,精度则进一步提高了约0.34mGal;本文建立的Poisson积分迭代法延拓模型,精度要优于改进的最小二乘法延拓模型,稍逊于Tikhonov正则化法延拓模型.

摘要： 考虑航空重力测量载体高空飞行的复杂情况,采用卡尔曼滤波方法,将一种基于容积法则辅助交互式多模型算法框架的"当前"统计模型引入航空重力测量垂直加速度解算问题中,并用RTS平滑对滤波结果进行平滑处理.最后基于测量环境和精度的要求设计了仿真实验,实验结果表明所提出的方法满足垂直加速度改正的解算精度要求.

摘要： 捷联式航空重力测量系统与平台式系统相比具有体积小、重量轻、功耗低等许多优点,近些年来取得了显著的研究进展.本文给出了捷联式航空重力测量的两种算法模型:捷联式惯性标量重力测量(SISG)和旋转不变式标量重力测量(RISG)模型.利用中国首套捷联式航空重力仪SGA-WZ01在某海域的部分试验数据,对两种算法模型进行了比较分析,表明其一致性对于200s的滤波长度好于0.5mGal.同时,利用两组重复测线数据估算了不同滤波尺度下的两种算法的内符合精度,表明SISG算法略优于RISG算法.对于100s、200s和300s的滤波长度,SISG的内符合精度平均为6.09mGal、1.06mGal和0.80mGal.

摘要： 利用泊松积分法和点质量法对澳大利亚West Arnhem Land区域的空中测量数据进行了精度评估,两种方法得到精度结果基本一致,评估结果表明GT-1A测量系统2′分辨率数据的测量精度优于3mGal(ImGal=lxl0-5m/s2),5,分辨率数据的测量精度优于2mGal.利用交叉点平差和泊松积分法对渤海区域的航空重力测量进行了内部交叉点平差和外部精度评估,结果表明,内部评估精度与外部评估精度存在一定的差异,以外部评估为准则CHAGS测量系统在渤海区域5′分辨率的航空重力数据其精度优于3.5mGal,但存在约3mGal的系统偏差.综合国内外实验情况分析得到,在近海区域,航空重力数据的分辨率和精度受测量仪器的性能而不同,整体上对于5′分辨率数据而言,可以达到或优于3mGal的精度.

摘要： 随着垂直扰动加速度修正精度和厄特渥斯改正的精度得到提高，使得航空重力测量技术逐步实现了商业化运行。本文详细介绍了国际上航空重力测量的四类仪器系统，即TAGS系统、GT-1A系统、AirGrav系统、CHEKAN-AP系统的测量适用范围，供大家参考。

摘要： 针对航空重力测量数据向下廷拓解算方程中法矩阵的病态性,研究和提出了一种广义正则化方法.通过充分考虑Tikhonov正则化和TSVD(truncated singular value decomposition)方法的特征,提出了利用正则化参数构造动态正则化矩阵.利用EGM2008地球重力场模型设计模拟实验,数值结果表明本文提出的广义正则化方法优于传统的Tikhonov正则化法方法,并具有更高的精度和良好的稳定性.最后,在均方误差条件下,给出了本文方法优于最小二乘(least square,LS)估计的条件.

摘要： 重力向上延拓在外部重力场逼近和航空重力测量数据质量评估中具有重要应用.针对当前国内外学者对向上延拓计算模型使用不够重视、研究不够充分,特别是在顾及地形效应问题上还缺乏统一的认识等现实情况,本文深入分析研究了6种向上延拓计算模型的技术特点和适用条件,提出了应用超高阶位模型加地形改正、点质量方法结合移去—恢复技术实现"先向下后向上延拓"计算的实施策略,重点探讨了计算过程特别是前端向下延拓过程的稳定性问题.通过实际数值计算,定量评估了地形质量对不同高度向上延拓结果的影响,对比分析了不同向上延拓模型顾及地形效应的实际效果,同时对向上延拓模型计算精度进行了估计.其主要结论是:在地形变化比较激烈的山区,地形质量对向上延拓结果的影响最大可达几十个mGal(10-5m/s2),即使在10km的计算高度,该项影响也超过3mGal;向上延拓计算模型误差一般不超过1mGal;基于超高阶位模型和地形改正信息实施向下延拓过渡的Poisson积分向上延拓模型,具有计算过程简便、计算结果稳定可靠等优点,可作为向上延拓计算模型的首选.

摘要： 本文采用模拟数据比较了最小二乘配置法（LSC）和逆Possion积分法（FFT）的延拓效果。试算结果表明:①采用FFT方法向下延拓的结果必须要进行滤波，以减弱噪声和边缘效应的影响;②采用LSC方法向下延拓的误差比更小。

摘要： 本文结合航空矢量重力测量中噪声协方差矩阵为对角阵的特点,采用改进的自协方差最小二乘法对航空矢量重力测量数据的噪声进行估计,保证了估计结果的正定性.通过数值仿真结果表明:航空矢量重力测量数据处理中，当先验噪声信息未知的情况下，采用改进的自协方差最小二乘估计能准确估计出观测噪声协方差矩阵，而估计的状态噪声协方差矩阵相对误差较大;改进的自协方差最小二乘算法能有效的保证噪声协方差矩阵的正定性;采用验后噪声协方差矩阵进行航空矢量重力测量数据处理精度与采用最优噪声协方差矩阵时的数据处理精度基本相当。

摘要： 本发明公开了一种航空重力测量点的布格重力异常值的计算方法、装置，方法包括：将航空重力测量点的GNSS高程转换至大地水准面高程并进行投影，根据地形高程网格数据中距离投影点最近的四个节点作为底面，节点高程数据的平均值作为高构建第一长方体，分别以四个节点作为起点重复构建长方体；根据空中测量点到每一个长方体的高度差、距离差、密度计算每一个长方体的地形改正值；对所有地形改正值进行求和，获得该航空重力测量点的地形改正量；根据该航空重力测量点的重力异常值以及地形改正量计算该航空重力测量点的布格重力异常。本发明提供的航空重力测量点的布格重力异常值的计算方法、装置，可以获得航空布格重力异常。

摘要： 本发明公开了一种航空重力测量装置，包括：惯性稳定平台，以及与所述惯性稳定平台固定连接的捷联惯性导航系统；所述惯性稳定平台用于为所述捷联惯性导航系统提供水平基准；所述捷联惯性导航系统用于在所述惯性稳定平台提供的水平基准环境下进行重力测量。本发明提供的航空重力测量装置，克服了现有的单一确定重力传感器姿态方式存在的精度不足的缺陷，提升重力传感器定姿精度，从而提高了航空重力测量精度。

摘要： 本发明实施例提供一种用于航空重力测量中的同步地形改正方法及装置，所述方法包括：获取初步地形数据；基于所述初步地形数据获得测区范围的同步地形数据；基于所述同步地形数据获得实测地形数据；基于所述实测地形数据合并地形改正量。本发明实施例提供的用于航空重力测量中的同步地形改正方法及装置，减小航空重力的地形改正误差，从而提高航空布格重力异常的处理精度。

摘要： 本发明实施例涉及重力测量，公开了一种航空重力测量的方法及设备。本发明实施方式中提供的航空重力测量的方法，应用于航空重力测量装置，包括：根据航空测量航线，获取待测点的位置，并飞行至待测点；在与待测点处于相对静止状态的情况下，在待测点释放测试块，并检测测试块在真空落体空间内的位移数据与时间数据，其中，真空落体空间位于航空重力测量装置中；根据位移数据和时间数据，计算待测点的绝对重力值。本发明实施方式，使得可以快速、准确地对近地空中重力进行测量，提高航空重力测量的精确度。

摘要： 一种航空重力测量数据的弱信息提取方法，包括以下步骤：(S1)对DGPS数据和加速度数据进行改正；(S2)对改正后的DGPS数据和加速度数据进行卡尔曼滤波处理；(S3)对步骤(S2)中得到的结果进行卡尔曼平滑处理，得到重力异常数据。本发明一是将传统的频率域滤波转换成时间域滤波，避免了截止频率的选择及信号的丢失；二是从飞机运动的角度进行真实状态的估计，可以直接得到重力异常信号，简化了航空重力数据处理流程，提高了运算效率。三是给出了全新的航空重力异常提取的数学模型，避免了DGPS数据和加速度数据产生错位，即使针对起伏飞行数据，也可精确地提取出重力异常信号。

摘要： 本发明实施例提供一种航空重力测量数据处理方法及系统，该方法包括针对DGNSS测量数据中的每个DGNSS测量数据采样点，获取所述DGNSS测量数据采样点的采样时间；根据所述采样时间，在航空重力仪采样数据中查找具有相同采样时间的航空重力仪测量数据采样点；将所述航空重力仪测量数据采样点作为所述DGNSS测量数据采样点对应的采样点。本发明实施例能够根据DGNSS测量数据中的时间信息对航空重力仪测量数据进行对准，使同一时间标下的采样数据达到同步，且能够处理非正常记录点，减少对计算获得空间重力异常的影响，从而准确获得采样点的空间重力异常值。

摘要： 本发明公开了一种航空重力测量点的布格重力异常值的计算装置，包括：获取模块，用于获取航空重力测量点的地理位置信息、所述航空重力测量点的GNSS高程以及重力异常值；投影模块，用于将航空重力测量点的GNSS高程转换至大地水准面高程，并将所述航空重力测量点的地理位置信息投影至地形高程数据网格中，得到高程投影点；构建模块；地形改正值计算模块；布格重力异常计算模块，用于根据该航空重力测量点的重力异常值以及所述地形改正量获得该航空重力测量点的布格重力异常。本发明提供的航空重力测量点的布格重力异常值的计算装置，可以获得航空布格重力异常。

摘要： 本发明公开了一种航空重力测量点的布格重力异常值的计算方法、装置，方法包括：将航空重力测量点的GNSS高程转换至大地水准面高程并进行投影，根据地形高程网格数据中距离投影点最近的四个节点作为底面，节点高程数据的平均值作为高构建第一长方体，分别以四个节点作为起点重复构建长方体；根据空中测量点到每一个长方体的高度差、距离差、密度计算每一个长方体的地形改正值；对所有地形改正值进行求和，获得该航空重力测量点的地形改正量；根据该航空重力测量点的重力异常值以及地形改正量计算该航空重力测量点的布格重力异常。本发明提供的航空重力测量点的布格重力异常值的计算方法、装置，可以获得航空布格重力异常。

摘要： 本发明实施例提供一种用于航空重力测量中的同步地形改正方法及装置，所述方法包括：获取初步地形数据；基于所述初步地形数据获得测区范围的同步地形数据；基于所述同步地形数据获得实测地形数据；基于所述实测地形数据合并地形改正量。本发明实施例提供的用于航空重力测量中的同步地形改正方法及装置，减小航空重力的地形改正误差，从而提高航空布格重力异常的处理精度。

摘要： 本发明实施例提供一种航空重力测量数据处理方法及系统，该方法包括针对DGNSS测量数据中的每个DGNSS测量数据采样点，获取所述DGNSS测量数据采样点的采样时间；根据所述采样时间，在航空重力仪采样数据中查找具有相同采样时间的航空重力仪测量数据采样点；将所述航空重力仪测量数据采样点作为所述DGNSS测量数据采样点对应的采样点。本发明实施例能够根据DGNSS测量数据中的时间信息对航空重力仪测量数据进行对准，使同一时间标下的采样数据达到同步，且能够处理非正常记录点，减少对计算获得空间重力异常的影响，从而准确获得采样点的空间重力异常值。