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。     

静电反馈在重力测量中的应用

概述了两种不同类型的静电反馈装置的基本原理，介绍它们在区域重力测量、微重力测量、垂直梯度测量、固体潮观测和周期误差标定等方面的优越性及实际应用效果。根据四台仪器的标定实践，研究了反馈系统的线性度检测与调整和转换因子的标定问题。最后提出了还有待研究的几个问题。     

MEMS加速度计与传统地震加速度计的比较研究

对MEMS加速度计记录的地面震动数据与传统地震加速度计记录的数据进行对比研究,探讨MEMS加速度计用于地震监测的可行性。     

GRACE-FO加速度计校正方法研究

以2019-01 GRACE-FO实测数据为例,基于动力学方法,采用24 h弧长,通过设置不同的加速度计偏差参数校正策略,分析其对轨道拟合及时变重力场反演结果的影响。结果表明,轨道拟合结果与加速度计校正参数的个数有关,加速度计校正参数个数越多轨道拟合的效果越好,而对于三轴加速度计不同方向采用不同策略时,轨道拟合结果未表现出明显差异;基于本文加速度参数校正策略计算时变重力场时,计算结果表现出明显的差异,结果的好坏与加速度计校正参数有关,同时与不同方向的加速度计参数校正策略相关。综合分析对比发现,对三轴加速度计不同方向采用不同的校正策略会得到不同的结果,其差异主要体现在40阶以上部分,其中Y方向的参数较多时计算结果最优。     

基于EMD的GNSS/加速度计振动监测模型研究

采用GNSS与加速度计相结合的方式对结构进行振动监测,以获取结构动态响应,同时提出一种基于经验模态分解(EMD)与切比雪夫滤波相结合的混合型滤波器对GNSS采集得到的数据进行滤波处理,识别结构高频与低频动态位移,与加速度数据积分得到的高频动态位移结合重构整体动态位移。模拟实验验证了重构位移算法的可行性。     

中国西部地壳垂直运动引起的重力场空间变化特征

结合中国西部区域的数字高程数据以及地壳垂直运动速率数据,计算中国西部地区地壳垂直运动引起的重力场变化的分布,并与卫星重力观测结果进行对比。研究表明：中国西部区域的重力场变化与地壳垂直运动速率场变化有很强的相关性,青藏高原以南的喜马拉雅山脉地壳上升运动速率最大,其引起的重力变化为正的最大值;准噶尔盆地地壳下沉运动速率最大,其引起的重力变化为负的最大值;塔里木盆地及柴达木盆地地壳下沉运动速率相对较小,相应地引起的重力变化值相对较小。     

中国西部地壳水平运动引起的重力场空间变化特征

用数值模拟方法研究地壳水平运动与空间重力变化的关系,得出:地壳划分的长方体在单一方向上水平位移引起的空间重力变化呈负对称分布。结合中国西部地区的数字高程以及GPS观测速率数据,计算了中国西部地区地壳水平运动引起的重力场变化,将其与卫星重力观测结果进行对比并作出解释。     

加速度计及其融合高采样GNSS的低频信号测量特性研究

搭建了一套振动台系统,模拟不同频率振动信号对加速度计进行测试,并从信号功率谱密度和积分位移2个方面对其低频测量特性进行分析。实验表明,当振动信号频率高于0.05 Hz时,对加速度计信号进行高通滤波并积分能够恢复出较准确的振动位移;反之,随着信号频率的降低,积分位移误差增大。因此,为解决加速度计低频测量能力不足的问题,利用高采样GNSS与加速度计数据融合的方法,成功恢复了极低频振动信号。研究表明,振动台系统能够为地震监测研究提供良好的基础平台;加速度计准确恢复位移信号的低频下限在003~0.05 Hz左右,研究方法及结果可为加速度计频带的合理选择提供参考;同时,利用高采样GNSS与加速度计融合方法能够有效弥补加速度计低频测量能力不足的缺点,使地震低频位移更加准确可靠。     

中国大陆及邻GRACE卫星重力变化研究

探讨如何运用GRACE数据进行重力变化的计算和分析.对GRACE重力场位系数的最大阶次选取进行了分析,并利用月卫星重力场模型计算了中国大陆及邻区的重力变化,通过平均半径为800km的高斯平滑,得出了合理的重力变化结果.     

EIGEN-GRACE02S重力场模型在地壳构造探测中的应用研究

分析了布格重力异常在地壳构造探测中的重要作用,以及目前地质和物探中常用的地面重力测量计算得到的布格重力异常的缺点,提出利用纯重力卫星数据计算得到的SST (satellite-to-satellite tracking)地球重力场模型来研究地质构造和资源探测,以重力场模型EIGEN-GRACE02S为例,分析了其优点和应用的可行性.针对原有"卫星重力异常"概念的缺陷,提出了"真卫星重力异常"和"假卫星重力异常的概念".     

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地面重力时空变化向卫星高度的解析延拓

为研究卫星在不同高度对地面重力变化的检测能力,利用地面获得的重力场时间和空间变化,采用空间域向上解析延拓原理,将地面数据向上解析延拓到数百千米的不同高度。计算分析表明,如果地表存在93×10-8ms-2的重力变化量,在450km高度可观测到20×10-8ms-2的重力变化。所以利用卫星重力观测技术进行地震监测,其观测精度应优于20×10-8ms-2。     

便携式力平衡加速度传感器检测装置研究

在对力平衡加速度传感器结构及工作原理研究的基础上,提出一种便携式力平衡加速度传感器简易检测装置的设计方案,方案符合数字强震动数字加速度仪(DB/T10-2001)行业标准,且经实验验证,切实可行.     

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IAG2001年科学大会与大地测量学的最新进展

扼要报导了国际大地测量学术界的一次重要会议－IAG2001年科学大会。根据会议的学术报告，对坐标系统的统一与协调，全球重力场研究，导航卫星的应用，地壳形变与地球动力学等方面的研究进展作了详细介绍。