CHZ海洋重力仪的三次海上测量

本文叙述了CHZ新型海洋重力仪的三次海上测量结果。测量与西德KSS-30海洋重力仪同船进行，因此测量结果可以比较，从441个交点计算的结果，CHZ海洋重力仪的测量中误差为±1.35毫伽，KSS-30海洋重力仪的测量中误差为±2.27毫伽。     

新研制的CHZ海洋重力仪

中国科学院测量与地球物理研究所已研制出新型的CHZ海洋重力仪。这是一种轴对称式海洋重力仪，具有零长弹簧、力平衡反馈、硅油阻尼、数字滤波及数据采集系统。它本质上不受C-C加速度影响，能在垂直加速度500伽及水平加速度200伽的恶劣海况下工作。本文叙述了仪器的工作原理、设计特点、及系统结构，发表了实验室和海上试验结果。实验室内对250伽的垂直加速度进行了试验，非线性误差小于1毫伽。1985年8月在南中国海CHZ海洋重力仪与波登湖厂KSS-30海洋重力仪进行对比试验，两架仪器不符值的均方值为±1.4毫伽。     

CHZ重力仪在动态重力测量中的非线性问题

本文讨论了动态重力测量中CHZ重力仪的动态非线性问题，通过理论分析和计算，证明CHZ海洋重力仪本身的动态非线性误差是相当小的。在实验室正弦振动台上的实验结果也证实了这一点。当垂直扰动加速度为246伽时，CHZ海洋重力仪的动态非线性误差只有0.7毫伽。实验室振动实验还表明：CHZ海洋重力仪不但动态非线性误差比较小，而且动态特性也很好。     

关于拉科斯特-隆伯格重力仪标定表的讨论

<正> 将重力仪读数转换为毫伽值,必须用厂家提供的拉科斯特—隆伯格重力仪的标定表进行内插计算。这是一项产生误差的来源,且很难将其编入计算机程序。下面介绍的方法既简便、又减弱了误差,其基本思想为使用固定的标定因子,再给重力仪读数加小改正值。     

三、P22 大地测量学

CH991720 航空重力测量中数字滤波器的设计与应用/李珊珊(郑州测绘学院)∥解放军测绘学院学报.—1999,16(2).—83～85,89如何由 GPS 测量数据获得高精度的垂直扰动加速度,从而从整个重力仪的输出中分离出地球重力场信息,是保证亳伽级航空重力测量顺利实施的关键。由 DGPS 测定的高程或速度取二阶或一阶微分导出飞机的垂直扰动加速度是一个滤波过程。根据航空重力测量的要求,以及滤波器的     

相对重力测量的现状

地面作业方式的相对重力测量在一百年来实施期间,精度已提高了三个数量级。在野外正常条件下,目前100毫伽左右的重力差已能以±20～30微伽的精度测定。但由于绝对重力测量用于建立现代重力基本控制网已获得±1～10微伽精度,而且地球动力研究中所提出的问题也要求达到类似的精度,因此,相对重力测量的改进势在必行。通过对拉喀斯特——隆贝格(LCR)重力仪的误差分配表进行探讨,作者发现,使用高精度方法可以减少大部分仪器误差和外部误差,使一次重力差观测的精度达到±10微伽左右。主要的误差源来自至今未能模型化的温度效应和振动效应。用专门的隔离装置能进一步减小这两项误差,但真正的突破也许只有通过把弹簧原理改成无偏移相依系统。如果用几台LCR重力仪重复观测,并采取各种已知的预防措施,地区性重力网的建立可达±3～10微伽的精度,而局部网更可达1微伽级。连测或复测中测站重力的重现力问题,对绝对和相对重力测量是个共同性问题。它意味着需要对局部的近地面质量进行监测并模型化,这点至今仍无法以微伽级的精度解决。     

顾及误差频谱特性的CHZ重力仪航空应用研究

给出了航空重力测量误差频域分析的方法,利用功率谱密度从频域分析了航空标量重力测量系统恢复重力场的能力及影响因素。介绍了CHZ重力仪的主要特点,并利用实测空中重力异常数据及机载GPS动态加速度数据,结合航空重力测量的频谱范围,分析了CHZ重力仪在不同阻尼系数下的动态性能。计算结果表明,采用合适的阻尼系数,CHZ重力仪能够被用于固定翼飞机的航空重力测量。     

我国重力基本网若干技术问题

本文介绍我国新的国家重力基本网1985系统(新网)。新网由57个点组成,其中包括6个绝对重力点,用拉科斯特·隆贝格(LCR—G)重力仪进行相对观测,并与国外多个已知重力基准系统作了联测,共获得各类观测数据近万个。新网重力值平均中误差为±8微伽[10~(-8)ms~(-2)],经外部检核,实际精度达20微伽。1985年通过国家鉴定。经过两年来使用证明,新网达到设计要求,具有国际先进水平。本文还讨论了重力网平差、我国旧网精度及转换、LCR—G重力仪的特性和国际重力基准等问题。     

中国南极长城站绝对重力基准的建立

2004~2005年南极夏季期间,我国第21次南极科学考察队利用FG5绝对重力仪在长城站两个站点(C001和C002)进行了绝对重力测量,精度在±3×10-8ms-2以内,并同时进行了重力垂直梯度测量和水平梯度测量;利用2台LCR相对重力仪在韩国站、智利机场(2点)和菲尔德斯半岛地区的山海关、盘龙山、香蕉山、半边山等7个站点进行了高精度相对重力测量,精度达±10×10-8ms-2,并进行了相对重力仪比例因子的标定,建立了我国南极长城站地区绝对重力基准。     

FG5绝对重力仪观测数据的实测重力潮汐改正

基于中国计量科学研究院北京昌平院区的超导重力仪iGrav-012实测重力潮汐数据,以FG5绝对重力仪为例研究了绝对重力观测中的实测潮汐改正问题,分析了用高精度超导重力仪获得的实测合成重力潮汐与理论合成重力潮汐间的差异。并采用iGrav-012超导重力仪和FG5X-249绝对重力仪两种实测数据对实测潮汐改正效果进行了验证。结果表明, FG5绝对重力仪中用的理论合成重力潮汐在考虑海潮重力影响后的结果与实测合成重力潮汐之差在1μGal之内,因此理论合成重力潮汐经过海潮重力影响改正后的结果可满足绝对重力观测精度要求,从观测精度来讲,无需对绝对重力的实测数据实施潮汐改正即可满足绝对重力观测的精度要求。但是FG5X-249绝对重力观测数据的潮汐改正结果表明,不同的潮汐改正方法对绝对重力观测值的影响不同,但这种影响较小,在0.1μGal的量级,因此建议只在高精度绝对重力观测中考虑实测重力潮汐改正。     

国家1985重力基本网简介

我国原有重力网是1957年苏联航空重力队协助建立的,属波茨坦系统。国务院中央军委1978年84号文决定重建我国高精度重力网和重力基准。国家1985重力基本网共57点,分为6个基准点,46个基本点和5个引点。在6个基准点上以意大利都灵计量研究所的可移式绝对重力仪(或我国计量科学院的绝对重力仪)进行了绝对重力测量。1983—1984年又以9台高精度、大测程的拉科斯特·萨贝格(LCR)—G型重力仪在57个点间进行了高精度相对重力联测。以后,为加强85网与国际重力网的联系,又以6台LCR—G型重力仪从北京出发,联测了巴黎、日本、香港等国家和地区的23个国际重力点。     

航空重力仪——现状及未来述评

在过去的五年中，航空重力仪，包括硬件和软件都得到迅速发展。文中阐述了该项技术目前的发展状况，成就及其其限性。关于它的未来潜能，文中根据三个领域的应用情况作了评估，即大地构造学中的陆地重力测量，确定大地水准面的区域重力测量以及石油和煤炭勘探用的局部重力测量，表述了三个应用领域的需求，并按计划中的卫星重力计划评述了各自的重要性。     

A10-022绝对重力仪在庐山短基线的测量试验与分析

A10流动式绝对重力仪通过近几年来的改进与实用研究,已说明其观测结果的稳定性、可靠性及具有较高的测量精度。利用A10-022绝对重力仪对庐山短基线部分重力基点进行绝对重力测量,试验结果表明利用A10绝对重力仪进行室外相对重力仪格值标定场的流动绝对重力测量,是可行的,测量稳定而高效,获得的各基点重力值相互独立,没有误差积累与传递,观测结果精度较高。     

船载绝对重力仪测量系统的误差修正模型及不确定度分析

目前的激光干涉绝对重力仪均在静态环境下工作,而动态环境下的绝对重力测量是技术发展的热点之一。船载绝对重力测量能够很好地克服海洋相对重力测量仪器的零漂、标定、误差累积等问题,提高作业效率和可靠性。基于激光干涉绝对重力仪工作原理设计了一个船载绝对重力仪测量系统,该系统由绝对重力测量系统、陀螺仪稳定平台、力平衡式加速度计和GPS（global positioning system）组成。通过对影响船载绝对重力测量系统的垂直波动、纵摇横摇、水平波动以及厄特弗斯效应等4类干扰源进行分析,给出了该系统正常工作的动态限制条件、误差修正方法和修正精度,验证了在现有技术条件下,船载绝对重力仪测量系统的测量精度可以优于±1.1 mGal,为进一步的船载绝对重力测量实验提供理论支撑。     

国产零长弹簧原理动态重力仪首次飞行试验及精度评估

CHZ-Ⅱ重力仪是首套完全国产零长弹簧原理航空重力仪,2018年4月在陕西渭南地区进行了首次飞行试验,共完成4个架次24条测线的有效飞行,标志着我国航空重力仪在自主研发的道路上又取得了长足的进步。利用飞行地区地面重力数据对CHZ-Ⅱ重力仪的测线扰动重力和格网扰动重力数据进行精度评估,其中空中测线在10 km分辨率条件下,精度达到1 mGal。采用地形辅助法对测量形成的5'测格网重力数据进行向下延拓,经延拓至地面后精度优于5 mGal,基本满足平原地区的测量需求。     

相对重力测量虚拟仿真系统的建立与模型研究

对相对重力测量虚拟仿真系统项目中所涉及的正常重力模型、重力异常模型、重力固体潮模型、相对重力仪模型和观测场景模型进行了研究,提出根据测站坐标和观测时间利用相关模型生成测站绝对重力值和LaCosteRomberg G型相对重力仪读数的相对重力测量虚拟仿真模型。     

日本四国东南部1973年～1983年的重力变化

为了测定重力长期变化,1973年12月和1983年12月分别用3台和2台拉科斯特重力仪在四国东南地区进行了精密重力测量。所得结果表明,在这一期间重力值增大几十个微伽,而且它的总数比几乎在同一时期用水准测量结果所查明的变化要小。     

渤海湾多源重力数据的自适应融合处理

在最小二乘逐步配置基础上,提出了以调整观测信号自协方差及互协方差函数为主要形式的多源重力数据自适应融合处理方法,构建了基于配置结果的自适应融合以及基于观测信号的自适应融合两种融合模式。分别利用两种融合模式对渤海湾陆海交界区域的航空重力数据、卫星测高反演重力数据以及陆地重力数据进行了融合处理,其中基于观测信号的自适应融合模式取得了较优的融合效果,通过船测重力数据的外部检核表明,融合数据的总体精度优于3.7毫伽 。     

FG5X-246绝对重力仪准确度测试

利用最新研制的一套弱力测试平台,对FG5X-246绝对重力仪观测值准确度指标进行了测试试验。通过弱力测试平台升降装置改变扰动质量体与测量点之间的距离,从而改变测量点处叠加的扰动引力场大小。通过比较FG5X-246绝对重力观测值变化量与理论扰动引力场变化量之间的差异,从而确定FG5X-246绝对重力观测值的准确度。测试结果显示当扰动质量体从1.810 4 m高度降到1.409 9m高度时,外部扰动引力场变化了48.81 μGal(1Gal=1cm/s~2),FG5X-246绝对重力仪感应到48.0 μGal的重力变化,FG5X-246绝对重力仪测量值与理论值之差为0.81 μGal。当扰动质量体从1.810 4m降到1.010 1m高度时,外部扰动引力场变化了-15.44 μGal,FG5X-246绝对重力仪感应到-16.20 μGal的重力变化,测量值与理论值之差为0.76 μGal。当扰动质量体从1.409 9 m降到1.010 1m高度时,外部扰动引力场变化了-64.20 μGal,FG5X-246绝对重力仪感应到-64.25 μGal的重力变化,测量值与理论值之差为0.05 μGal。上述测量结果表明,此次FG5X-246绝对重力仪感应到外部引力变化的误差均不超过1 μGal,即其测量值准确度优于1 μGal。     

波罗的海高精度海洋重力测量数据处理与分析

海洋重力测量是海洋地区获取高精度、高分辨率地球重力场信息的重要技术方法。研究了波罗的海地区海洋重力测量数据的处理方法,利用测线交叉点处重力测量观测值建立的漂移函数有效减小了重力仪漂移异常的影响,其测量精度达到了0.5 mGal。2017年,海空重力仪Chekan-AM更新以后,其测量稳定性有了显著提高。数据处理结果表明,搭载在常规科考船DENEB的海洋重力测量精度为0.2 mGal,而首次搭载在渡轮URD的海洋重力测量精度为0.6 mGal。根据波罗的海地区局部大地水准面构建的初步结果,证明了获取的海洋重力测量数据对填补数据空白、检测老旧数据以及提高大地水准面精度等方面具有重要作用,研究结果为未来波罗的海地区建立高精度的统一大地水准面提供了数据基础和技术支持。