航空重力仪减振系统振动研究

航空重力减振系统是有效减弱机载环境下高频振动的主要途径,从而提高航空重力的测量精度。因此,设计减振系统的首要问题是设定其合理的刚度、阻尼和质量等重要的特性参数。笔者通过建立航空重力仪两种减振系统类型运动微分方程,经过理论和实例探讨了减振系统模型,旨在深入了解航空重力减振系统的减振规律,为其特性参数设计提供理论依据。     

航空重力弱信号提取的卡尔曼滤波方法研究

航空重力测量以飞机为载体对重力场数据进行采集.由于气流、飞行状态及机体自身振动等因素的影响,航空重力测量原始数据含有大量的噪声,信噪比高达上万级分之一,因此从原始测量数据中获取弱小重力信号成为航空重力测量系统发展的一个技术难题.本文针对航空重力测量系统将通用卡尔曼滤波公式进行了适应性调整,建立了航空重力异常的数学模型,...     

直升机GT-2A航空重力仪减振系统振动分析

国内首次开展高分辨率直升机航空重力在内陆丘陵地区采用低速、低空起伏飞行的方式执行测量任务。航空重力减振系统面对全新的直升机搭载平台和飞行环境,关于减振系统的很多技术问题需要得到解答。因此,笔者开展针对直升机航空重力减振系统振动加速度的数据采集和测试工作,获得的试验结果为今后航空重力减振系统的设计、安装与监测提供借鉴依据。     

航空物探飞机典型飞行状态下振动特性研究

飞机振动对航空重力或重力梯度测量而言十分重要,为充分了解飞机振动特性,并为相关仪器系统量程和结构设计提供参考和依据,笔者针对Y-12和Cessna 208固定翼飞机典型航空物探飞行状态下的振动情况进行了大量测量和深入分析。研究结果表明:飞机地板上的振动主要由发动机引起,振动能量随螺旋桨转速呈倍频规律分布,该倍频的基频为螺旋桨转速基频乘螺旋桨叶片数,飞机在飞行状态下的振动为典型的周期性振动信号。     

基于经验模态分解的航空重力测量动态误差分离

航空重力测量数据在测量的过程中很容易受到飞机动态运动的影响,飞机动态运动强时,航空重力测量数据的质量也随之降低,虽然经过数字滤波后可以将航空重力异常数据中的大部分噪声去除,但一部分与信号重叠的噪声还是无法被消除。利用经验模态分解对受飞机动态影响较大的一组实测数据进行深化处理。结果表明,在不影响航空重力异常数据分辨率的情况下,该方法很好地消除了由飞机动态运动引起的动态误差,使得航空重力测量的内符合精度由1.43 m Gal提升到了1.27 m Gal。     

航空重力测量中的GPS后处理解算软件

在航空重力测量的后期资料处理中,GPS技术主要作用是精确确定飞机的位置、速度和加速度,以提供可靠的飞机飞行参数和必要的重力加速度改正等.笔者以航空重力领域的实际需求,开发了航空重力的GPS后处理软件-EGPS.该软件能够利用伪距差分、多普勒频移的方法解算航空重力测量的载体位置、速度和加速度等.通过处理航空重力测量中GPS资料的速度解算实例,并与国外已经先进的航空重力测量处理软件的速度解算结果对比、分析,EGPS已经基本达到了航空重力测量领域对GPS速度高精度解算的要求.     

平台式航空重力勘查系统国产化研究

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/s~2(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。     

航空重力起伏飞行中飞机姿态对测量数据影响分析

在航空重力飞行时,针对GT-1A航空重力系统在同一条测线中使用两种爬升率(1 m/s和2 m/s)进行起伏飞行。考察起伏飞行引起的飞机姿态变化对测量数据的影响,以及在航空重力测量中小坡度缓起伏作业的可行性,是笔者的研究目的。试验结果表明,所使用的两种爬升率对航空重力测量数据未有明显影响,GT-1A航空重力系统可以进行缓起伏飞行测量。     

航空重力测量系统研究进展

简要回顾了航空重力测量的发展过程,在介绍了航空重力测量基本原理的基础上,系统地叙述了航空标量重力测量系统的研发历程、研究现状及发展动态.最后,阐述了我国航空重力测量的研究现状和未来的发展方向.     

三轴稳定平台式航空重力测量数据处理方法研究与实现

开展航空重力测量数据处理方法研究,提高数据处理的精度,赶超世界先进水平,具有十分重要的意义。本文基于国产三轴稳定平台式航空重力测量系统,开展了航空重力测量数据处理方法研究及相应的软件研制,实现了适用于稳定平台式航空重力数据的卡尔曼平滑算法,在国内首次解算出平台式航空重力空间异常,内符合精度达到0.590×10~(-5)m/s~2,外符合(与GT航空重力测量系统测量数据对比)精度达到0.581×10~(-5)m/s~2,数据处理精度达到国际先进水平。由此表明:数据处理采用的方法可行,解算精度高,提升了我国航空重力测量数据处理技术水平。     

人工振动采油机理的初步研究

利用人工振动技术增加石油产量的机理之一是地层的机械共振作用。提出了一种简化的地层模型,并将其转化为一个双自由度有阻尼振动系统。研究了各种不同厚度的地层的振幅与振动频率的关系、共振频率与固有频率的关系以及品质因素 Ｑ 对地层振幅和共振频率的影响,得出有意义的结论。     

On the use of airborne gravimetry in gravity field modelling: Experiences from the AGMASCO project

Important areas of the earth are still not covered by accurate gravity measurements. The gravity field may be determined by using different techniques but airborne gravity surveying is becoming the most powerful tool available today.One of the main problems in airborne gravity is the separation of the vertical accelerations acting on the airborne platform from the natural gravity signal. With the advances in DGPS techniques new prospects arise for gravity field recovery which are of great importance for geodesy, geophysics oceanography and satellite navigation. Furthermore, airborne gravimetric measurements depend not only on the determination of the position but also on the attitude of the aircraft. Inertial systems can provide attitude as well as information on short-term accelerations, which are more problematic for the gravimeter. A proper integration of these systems may allow a further improvement of the whole technique where the quality of both the accelerometers and the gyros is the key sensing element. In the scope of the MAST III Project AGMASCO, an airborne geoid mapping system was successfully implemented in different aeroplanes. The characteristics of the aeroplane and the flight parameters play a major role in airborne measurements.Within AGMASCO the airborne system was applied both in a close and an open ocean (Skagerrak, Fram Strait and Azores) areas. The system proved to be a powerful tool in a variety of conditions. The results obtained showed that an accuracy better than 2mGal over 5 to 6 kilometres can be achieved.This was proven by comparison of the airborne data with ground truth and satellite data. This accuracy makes the system interesting for use in various applications including geophysical exploitation.Different hardware installations were experienced and the methods validated. Recovery of the gravity values directly from measurements with the Lacoste & Romberg air/sea gravimeter and from measurements with the inertial sensors was analysed. The potential of these sensors to recover gravity and the experience gained within this project are reported here.     

采矿爆破振动波在岩溶区的传播影响因素分析

为研究不同情况下爆破振动强度衰变规律和振动对岩溶塌陷的影响,为当地矿山合理开采及减少地面塌陷灾害的发生提供可靠依据,对湖南水口山铅锌矿区进行现场爆破振动测试,并利用古丹铅锌矿实测数据作对比分析;试验矿区共布设4条测线,接收8组爆破振动数据。采用萨道夫斯基修正公式对采集的数据进行计算,以爆破产生的振动波频率及振动速度作为测试指标,对实测数据进行提取、处理,确定爆破振动波的频率及其在介质中的传播速度及地震波引发的质点振动峰值振速。试验结果表明:采矿活动是岩溶地面塌陷的主要影响因素;爆破振动波的频率衰减强度与其在岩土体中的传播距离和断层有关,振动波的传播速度受到岩土体性质、岩层结构特征、岩层走向等因素的影响。      

一种新型的工程岩体探测震源──超磁致伸缩声波发射器

针对工程岩体质量快速精细检测中极为关键的震源问题，提出并采用新型的超磁致伸缩材料，研制成一种特殊的工程岩体探测大功率声波震源系统，并成功地应用于工程岩体的探测之中。文章系统地介绍了超磁致伸缩材料的特性及其声波发射器的设计制作思路以及应用情况，并给出了实例。这种新型的震源具有小体积、大功率、高频率、短余振等优点，在工程岩体检测中有着其它现有各种震源不可替代的作用，是一种十分理想的探测震源。该震源系统除直接应用于工程岩体的地面检测之外，还有着十分广阔的应用前景。     

强夯振动监测应用分析

结合强夯振动监测的应用实例,阐述了强夯振动监测的原理方法和成果分析过程,以及强夯振动监测应注意的问题。对强夯施工引起的地面振动进行同步监测分析,可给出强夯振动影响的地震烈度评价、振动主频、振动速度参数和振动安全距离。     

Natural vibration characteristics of gravity structures

A forced vibration procedure is presented to estimate fundamental and higher frequencies of vibrations and associated mode shapes of gravity structures. The gravity structures considered are retaining walls and gravity dams. The validity of the proposed procedure is tested on three test problems of varying complexity for which the natural vibration frequencies and mode shapes either have known analytical solutions or have been determined via numerical means/field tests by others. Also included are the results of natural vibration frequencies and associated mode shapes for a spillway control structure located near the abutment end of an embankment dam obtained using the proposed procedure. For all problems considered, fundamental frequency and mode shape results using the proposed procedure are compared with the results obtained using an alternative procedure in which static deflections due to the structure's own weight are used as the starting point for free vibrations by setting the gravity vector to zero. All results compare well. The merits of the proposed procedure are discussed. Published in 2006 by John Wiley & Sons, Ltd.     

试论钻杆柱的随机振动

鉴于目前钻杆柱振动理论有较大的局限性,本文引用新近发展起来的随机振动理论研究钻杆柱的振动。笔者认为钻杆柱的振动属随机振动。在大量试验数据基础上,随机振动的统计分析特性具有较大的实用价值。