航空重力测量中垂直加速度确定方法的比较

垂直加速度是航空重力测量的重要改正项之一。文中概述了利用GPS确定加速度的基本方法，从理论上分析了GPS确定垂直加速度的精度，并利用航空重力测量实测数据，比较分析了惯常使用的3种垂直加速度确定方法．得出了若干初步结论。     

利用GPS和数字滤波技术确定航空重力测量中的垂直加速度

航空重力测量数据主要含有两类扰动加速度,一是可用解析式表示的有规则影响,如厄特弗斯改正,另一类是与载体非规则运动有关的非规则影响,主要指垂直扰动加速度.通常有规则影响能精确求出,困难在于精确确定非规则的垂直加速度.目前常用GPS和数字滤波技术相结合来确定垂直加速度.本文概述了这种方法的基本原理,讨论了航空重力测量中有限冲激响应(FIR)低通滤波器设计参数的确定,并设计了实用的FIR低通滤波器,实测数据计算结果表明,利用该滤波器确定垂直加速度的精度为±1×10-5～2×10-5 m/s2.     

航空重力测量中加速度的确定

垂直加速度的精确确定是航空重力测量中的关键问题之一。本文讨论了利用GPS相位加速度确定运动载体加速度的基本原理，估计了这一方法可以达到的精度，为检验该方法的可靠性和实用性，我们做了模拟实验，数据来源于一次车载GPS测量试验。数据处理中使用了自行研制的VAES软件。数据处理结果表明，该方法确定的载体加速度，其精度可以达到1－2mGal。     

单站GPS确定航空重力测量载体运动加速度的方法与结果分析

飞机运动加速度的测量精度是制约航空重力测量技术发展的主要障碍之一。相较于传统动态差分GPS（differential GPS,DGPS）技术,所提方法采用单站测量模式,无需布设地面基准站。首先通过相位历元间差分解得高精度历元间位移序列,然后结合泰勒一阶中心差分获得载体加速度,重点分析了卫星轨道和卫星钟差对加速度估计的影响,结果表明,不同卫星轨道产品对加速度估计影响较小,而卫星钟差采样率对加速度估计的影响很大。结合中国陕西省境内的GT-2A航空重力测量系统飞行实测数据,利用单站法解算的加速度联合重力和姿态数据解算重力扰动结果与DGPS解算的重力扰动符合较好,当滤波长度为100 s时,两者互差优于1.0 mGal。重力扰动交叉点不符值网平差后,均方根（root mean square,RMS）为1.13 mGal。与地面重力实测值比较的结果表明,所提方法与DGPS方法在精度上基本一致,说明单站法标量航空重力测量是可行的。     

航空重力测量中垂直扰动加速度误差模型的建立与分析

根据GPS确定垂直扰动加速度的误差特性,建立了合适的垂直扰动加速度的误差模型。通过对计算结果的分析,提出了航空重力测量中,在重力通频带内,垂直扰动加速度误差可当作一种有色噪声来处理的新观点。并且根据误差模型,给出了滤波截止频率的相应取值以及GPS定位精度指标。     

航空重力测量中FIR低通滤波器的设计与应用

航空重力测量数据含有许多噪声，需用高质量的数字滤波器加以平滑。有限冲激响应（ＦＩＲ）滤波器的优点是具有精确线性相位而且总是稳定的。本文利用契比雪夫逼近方法，设计了适用于航空重力测量的ＦＩＲ低通滤波器。为检测其性能，文中建立了一个模拟加速度模型。检测结果表明：滤波器性能可靠，适用于航空重力测量数据处理。     

航空重力测量中数字滤波技术的设计与应用

本文依据契比雷夫逼近理论设计了适用于航空重力测量数据处理的ＦＩＲ低通滤波器和ＦＩＲ低通差分器，根据航空重力测量的特点设计了航空重力测量数据的数字滤波处理框图，     

航空重力测量中数字滤波器的设计与应用

根据航空重力测量的要求以及滤波器的性能特点, 选择设计了适用于航空重力测量中ＧＰＳ高精度确定垂直扰动加速度的ＦＩＲ 低通滤波器和ＦＩＲ 低通微分器。并通过模拟数据的检测, 证明所设计的滤波器质量令人满意。     

航空重力测量中水平加速度改正的计算与频域分析

基于扰动水平加速度的正弦运动模型,对平台失准角和水平加速度改正的频谱特性进行了分析。利用某航空重力测量试验的实测数据,计算了平台失准角和水平加速度改正。     

精密单点确定航空重力载体运动速度和加速度

载体运动速度和加速度的精确确定是航空重力中的关键问题之一。基于IGS发布的精密轨道和钟差产品,并对各种相关误差精确模型化,利用载波相位直接法计算速度和加速度。在静态条件下,水平方向的速度精度优于1.5 mm/s,加速度精度优于2.0 mm/s2;垂直方向的速度精度约为2.0 mm/s,加速度精度约为2.5 mm/s2。在动态条件下,与多参考站载波相位直接法精度相当,并且计算效率和解算成功率更高。结果表明了本文方法在航空重力中的有效性。     

利用航空重力测量数据确定区域大地水准面

论文系统研究了利用航空重力数据以及联合航空重力与地面重力数据确定高精度区域大地水准面的理论模型、实用算法和关键技术,细致分析了其中存在的关键问题,提出了多项思路、模型和方法以突破关键性难点.论文的主要工作和创新之处体现在: (1)提出一种用于Stokes和Hotine积分等球面积分直接离散求和的快速算法,解决球面积分离散求和计算效率太低的数值问题.对于10°×10°范围共计57 600个点的2.5'×2.5'格网重力数据,积分球冠区半径取3°时,新算法用于基于解析核的Stokes和Hotine积分时计算速度比普通算法快约48倍,用于基于级数核的Stokes和Hotine积分时分别比普通算法快约276倍和294倍.     

GPS在航空重力测量中的应用

概述航空重力测量对载体位置，速度和加速度速度的精度要求，讨论GPS成动加速度的原理和方法；基于航空重力测量实测数据，分析GPS高程，速度和加速度的确定精度。     

航空重力测量中GNSS动态定位与测速研究

<正>全球导航卫星系统(GNSS)在航空重力测量领域扮演着重要的角色。论文的主要目标是为航空重力测量发展可靠的GNSS精密动态定位与测速算法及开发相应的GNSS数据分析软件。基于航空重力测量和舰载重力测量项目的实际需求,论文的主要研究内容如下:(1)估计算法研究。根据航空重力测量对GNSS导     

Deriving Acceleration from DGPS: Toward Higher Resolution Applications of Airborne Gravimetry

Although airborne gravimetry is now considered a fully operational technique, errors due to motion compensation using differential GPS (DGPS) continue to influence both its accuracy and the range of applications in which it can be used. In typical medium-resolution applications such as airborne geoid mapping, errors due to DGPS contribute considerably to the error budget of an airborne gravity system. At the same time, efforts to increase the resolution of such systems for demanding applications such as resource exploration remain impedded by errors in DGPS. This article has three objectives. The first one is to compare eight industrially relevant DGPS software packages for the determination of aircraft acceleration. The second objective is to analyze and quantify the effect that each relevant portion of the DGPS error budget has on the determination of acceleration. Using data sets that represent a wide range of operational conditions, this is done in the frequency domain over a range of frequencies corresponding to spatial resolution as high as 450 m. The third objective is to use that information to recommend and demonstrate approaches that optimize the estimation of aircraft acceleration for determining the geoid and for resource exploration. It is shown, for example, that the time of day in which the survey is carried out and the dynamic characteristics of the aircraft being used are two of the most crucial parameters for very high-resolution gravity field estimation. It is demonstrated that when following the above-mentioned recommendations, agreements with ground daa of better than 1.5 and 2.5 mGal can be achieved for spatial resolutions (half-wavelengths) of 2.0 and 1.4 km, respectively. ? 2002 Wiley Periodicals, Inc.     

航空重力测量的偏心改正

导出了航空重力测量偏心改正的实用计算公式 ,利用某航空重力测量实测数据 ,计算了位置、速度和加速度的偏心改正 ,并对垂直加速度、厄特弗斯改正、水平加速度改正和空间改正的偏心影响进行了详细分析 ,讨论了偏心改正对偏心距、姿态角的测定精度要求。