CG6型相对重力仪比例因子两种标定结果比对分析

比例因子一直是影响相对重力测量精度的重要因素之一.根据不同方法标定相对重力仪比例因子,对相对重力测量数据进行计算,其结果精度存在一定的不同.利用CG6型相对重力仪比例因子的两种标定结果(重力长基线标定值和测区重力基准点之间标定值),对2019年和2020年中国大陆构造环境监测网络西藏测区相对重力联测数据进行处理,并对结果精度进行比对分析.结果 表明,采用在测区重力基准点间标定比例因子计算的成果精度,优于在重力长基线标定比例因子计算的成果精度.     

高精度航空重力测量系统分项指标设计分析

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0.6×10-5m/s2。     

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。     

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。     

二维微重力测量与目标发现率研究

随着测量仪器精度的提高,重力勘探正逐步走向微重力勘探阶段。与普通的重力测量相比,微重力测量虽然获得数据精度较高,探测到比较微弱的重力异常,但也容易受测量条件等可控因素的影响,降低了对异常体的发现率。以简单规则球体为理论模型,分别对影响目标体发现率的仪器因素、目标球体的模型因素、航空测量等因素作了初步研究。定性地给出了目标体发现率与各种影响因素之间的关系。并以理论模型模拟实测数据,体现出正确处理可控制因素对于实际工作的影响。     

大连周边海域航空重力调查方法及重要成果

为加强海洋地质调查工作,中国地质调查局组织实施了海洋航空地球物理探测及应用项目,在大连海域及其周边,应用GT-1A航空重力测量系统,开展了1∶20万航空重力调查工作,获取了高质量的航空重力数据9.4万测线km,原始测量总精度达到1.27×10^-5 m/s²; 形成了一套覆盖渤海东部、北黄海、辽东半岛和山东半岛的航空重力系列图件,填补了研究区内航空重力资料的空白。通过综合解释与研究,在基底构造形态分析、主要构造单元边界厘定、断裂构造分布特征研究以及局部构造异常圈定等方面取得了重要成果,为研究区海洋区域地质调查、渤海和北黄海的油气资源调查、海陆过渡区关键地质问题的解决提供了重要依据。     

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。     

基于交叉点不符值统计的航空重力测量质量评估方法

介绍了一种航空重力测量质量评估方法,即通过统计一个架次飞行的测线与全区所有切割线交叉点空间重力异常不符值均方差得到架次/测线精度指标,以实现对每架次测量质量进行量化评估的目的。利用该方法对3个GT-1/2A航空重力测区原始数据按架次进行了计算和统计,得出了架次/测线精度指标统计分布规律,为航空重力测量质量控制提供了新的方法和参考指标。     

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,针对系统测量原理提出了卡尔曼滤波状态方程,解决了重力信号与差分GNSS信号匹配、航空重力弱小信号提取的难题。经过实测的航空重力测量数据验证,提出的航空重力数据解算方法能够高精度地解算出航空重力异常,且优于FIR低通滤波器(目前工程上采用)的解算结果,推进了航空重力弱信号提取技术的发展。     

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.     

起伏飞行在航空重力测量的应用研究

从理论上分析了起伏飞行测量对GT航空重力测量的影响程度;为了有效地验证起伏飞行的测量效果,开展平坦地形、起伏地形下的一系列缓起伏飞行测试,并分别对GT-2A直升机、固定翼航空重力缓起伏飞行测量结果进行了评价;测试结果表明:采用坡度不超过3.0°(爬升率约1/20)的缓起伏飞行方法是可行的,其重复测量内符合精度均小于0.7 m Gal,满足了高精度测量的要求。     

航空重力数据常用滤波方法对比研究

航空重力测量中,存在着各种各样的噪声干扰,严重影响了异常的精度和分辨率。低通滤波器在航空重力测量数据处理中对于去掉高频噪声干扰有着重要的作用;因此,对航空测量信号进行异常恢复和噪声信号衰减的一个重要步骤就是设计低通性能更优越的滤波器。通过模型实验,对比6×20_s RC滤波器、Kalman滤波器和FFT滤波器输出结果,以确定各种滤波器的可靠性,并分析了3种滤波器的影响因素,为以后对数字滤波器的研究奠定基础。     

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。     

利用航磁重复线测量内符合精度消除航磁梯度测量中的转向差

为消除吊舱式航磁梯度测量中梯度仪转向差的影响,评价航磁梯度系统的测量精度,笔者尝试了计算重复线内符合精度的方法。通过推导,给出了重复线内符合精度新的计算公式,该公式和地面重力、磁法测量中重复观测、仪器多台一致性总精度计算及航空重力、磁法测量中利用测线与切割线交叉点计算总精度的公式具有形式上的统一。利用改进的水平调整方法显著的消除了航磁梯度测量中的转向差,并客观评价了梯度系统的测量精度。     

航空重力测量中FIR低通滤波器的比较

航空重力测量数据中含有大量的噪声,需要采用FIR低通滤波器来提取实际的重力异常信息。结合一组实测的航空重力测量数据,讨论FIR低通数字滤波器截止频率和滤波器长度的确定方法,研究了无效数据的删除方法;通过比较不同窗函数设计的滤波器的数据处理性能,得出了在航空重力测量数据处理中,汉宁窗和海明窗设计FIR低通数字滤波器可以满足重力场信息提取的要求。     

美国的航空重力测量

本文主要介绍了美国的航空重力测量情况,包括：美国航空重力测量发展史,主要的航空重力测量系统及应用,以及加拿大的直升飞机悬挂重力测量系统等。     

航空重力地改最大半径的研究及地改快速计算方法比较

航空重力地形改正是获得航空布格重力异常的重要环节,是航空重力勘探数据处理中的重点和难点问题。本文针对航空重力特点,分析了地改最大半径的选择与地形特点及计算精度的关系。为满足大数据量网格数据的计算要求,对全分辨率地形剖分方法、远近分区地形剖分方法、自适应四叉树地形剖分方法对航空重力地形改正计算的产生影响进行了对比。其中自适应四叉树地形剖分法可以对地形网格距离和高程进行综合考虑,达到最佳分辨率的地形剖分,既保证计算精度,又提高运算速度。     

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.     

重力和磁力勘探进入新时期

评论了航空重力测量和航空磁测观测技术,认为重力和磁力勘探进入一个新时期的标志是:航空矢量磁测、全张量磁力梯度测量、航空重力测量、重力梯度测量和无人飞行器地球物理探测。     

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。