使用3分量伺服加速度计监测海底稳定性

为了检测甲烷释放期间海底的稳定性,我们需要不断测量海底的位移。在陆地上的滑坡点,滑坡移动的地表位移监测通常是使用滑觉传感器来进行的。这些仪器测量一个固定点与滑体测量点之间的相对位移。不过,这种方法不适用于海底的位移测量,因为在海底很难确定一个固定的参考点。     

重力卫星微加速度计位移检测电路噪声分析

对重力卫星微加速度计位移检测电路的输入输出关系进行了详尽的推导,对各种噪声进行了分析,并选取一组典型参数计算了具体数值。发现在所有位移噪声中,电阻的热噪声处于主导地位,而运算放大器的电压和电流噪声可以忽略。电阻的热噪声包含桥路电阻的热噪声和反馈电阻的热噪声。反馈电阻的热噪声可以通过减小反馈电容而减小．桥路电阻的热噪声则与反馈电容无关。位移检测电路的设计所能达到的最好水平是使其噪声处于桥路电阻的热噪声的水平。而桥路电阻的热噪声与探头结构参数、激励电压、温度和差动变压器品质因数等有关。     

深海海底原位观测站倾角测量优化设计

设计1套倾角测量装置,用以配合海底原位设备对深海环境探测。分析常规的低成本倾角测量方式的原理及存在的不足,提出采用差动输入运算放大器对传感器数据进行预处理、提高后期倾角分辨率的方案。实验证明,这种方案能够扩大输出量程、提高倾角分辨率。在全角度范围内,分辨率在(0.18(°),0.5(°))区间变化,能够满足海底观测站对高精度倾角测量的要求。     

GPS/DR组合导航系统线性模型的研究与实现

GPS/DR组合导航一般建模成非线性系统,需要采用扩展卡尔曼滤波器(EKF)等非线性滤波器.由于非线性的建模方式会使模型变得复杂,若采用EKF还会引入系统误差.提出基于单陀螺仪单加速度计的线性化模型,可以直接用包含位置和速度的标准卡尔曼滤波器(PV-SKF),改进的模型使用包含位置、速度和加速度的标准卡尔曼滤波器(PVA-SKF).仿真和实际测试表明,线性化模型的精度较高,改进的模型有更好的效果.     

基于MEMS传感器的速度型地震计技术研究

低功耗、微型化、芯片化、智能化、网络化、低成本高可靠以及全频带观测是地震传感器发展的方向,利用MEMS技术可以集成满足现代传感器要求的"芯片仪器",便于布设低成本、高密度的智能化现代传感器网络.本文提出了从MEMS加速度计经积分放大器获得速度地震计的技术方案,研究指出:1)为获得50Hz有效带宽内动态范围能达到电源电压的满摆幅输出,折合后级的放大倍数在内,积分放大器的积分时间常数只能是小于3.2ms;2)为克服积分器的漂移和噪声,提出了斩波多相积分技术;3)采用成品MEMS加速度计研制的速度型地震计,动态范围可达94dB,带宽在实测的100s～100Hz内响应平坦.提出了以MEMS加速度计的差分电容作为斩波多相积分器的斩波部件而研制高分辨率MEMS速度地震计的技术方案.     

加速度计静态标定方法及设备

本文扼要介绍了专门用于加速度计静态标定的ＰＢＴ－１型双轴转台工作原理，性能和构造基于地球上给定地点的重力加速度（ｇ）为一恒量和转角准确测量，给出了加速度计主要参数（灵敏度，线性度和横向灵敏度）的标定方法和步骤。     

航空重力梯度仪研究现状及发展趋势

简要介绍了重力梯度仪的发展历程,重点叙述了旋转加速度计航空重力梯度仪的工作原理及研发过程,系统调研了航空重力梯度仪的仪器现状,跟踪了航空重力梯度仪的研究动态.     

六自由度地震动测量方法及其误差分析

根据无陀螺捷联惯导原理，提出一种用八支力平衡加速度计测量六自由度地震动的方法，并对该测量方法的误差进行了分析。     

CHAMP星载加速度计数据分析

利用GFZ数据中心提供的CHAMP卫星星载加速度计数据,通过坐标系转换计算得到惯性系下的非保守力加速度;研究和讨论了CHAMP星载加速度计数据特点、改正数计算和姿态数据间断的处理等问题,指出了1.0版姿态数据跳变和2004年后姿态数据间断过大而无法使用的现象,建议实际处理时不采用1.0、1.1版及2004年后的数据。通过计算表明:在1 min之内的CHAMP星载加速度数据间断可以用简单内插的方法进行处理,并且简单内插结果的精度与数据质量有关,因此要慎重使用内插数据。     

基于加速度数据的GPS定轨

未来的空间重力任务都会配备一台或者更多的加速度计。为了合理使用这些观测值,在数据处理之前加速度应对测量予以校正。本文中用加速度数据替代大气阻力和光压等非万有引力模型进行GPS精密定轨中。文中仍然使用经验加速度数据以弥补保守力模型的缺陷,并用经在轨校正的加速度观测值验证利用力模型确定的加速度。沿轨方向的符合程度较好。在太阳活动的高峰期,加入加速度数据的优势是非常明显的。模型化的加速度和经验加速度不能提供在此期间观测数据的高频扰动。处理了GRACE和CHAMP的长期观测数据。GRACE的平均轨道与高质量的JPL参考轨道在几厘米的程度上是符合的,比使用力模型的结果好,利用SLR的残差分析也可以得出这一结论。使用这种技术确定的每天的校正因子有微小的变化。估计过程中不包括经验加速度时,径向和法向的校正因子离散程度较大,轨道符合在分米级水平。