起伏飞行在航空重力测量的应用研究

㊀第３９卷增刊物㊀探㊀与㊀化㊀探Ｖｏｌ．３９，Ｓｕｐｐ．㊀㊀２０１５年１２月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＤｅｃ．，２０１５㊀ｄｏｉ：１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．Ｓ１．２１周锡华，姜作喜，屈进红，等．起伏飞行在航空重力测量的应用研究［Ｊ］．物探与化探，２０１５，３９（Ｓ１）：９８－１０４．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．Ｓ１．２１ＺｈｏｕＸＨ，ＪｉａｎｇＺＸ，ＱｕＪＨ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔｔｏｔｈｅａｅｒｉａｌｇｒａｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａ⁃ｔｉｏｎ，２０１５，３９（Ｓ１）：９８－１０４．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１５．Ｓ１．２１起伏飞行在航空重力测量的应用研究周锡华，姜作喜，屈进红，王蓬（中国国土资源航空物探遥感中心，北京㊀１０００８３）摘要：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㊁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㊁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３．０ʎ（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０．７ｍＧａｌ，满足了高精度测量的要求㊂关键词：航空重力测量；缓起伏飞行；地形影响中图分类号：Ｐ６３１㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００－８９１８（２０１５）Ｓ１－００９８－０７㊀㊀收稿日期：２０１５⁃１２⁃０４㊀㊀基金项目：国家高技术研究发展计划（ ８６３ 计划）项目 新型高精度航空重力勘查系统研制 （２０１３ＡＡ０６３９０２）；国家高技术研究发展计划（ ８６３ 计划）项目（２０１１ＡＡ０６０５０１）；中国地质调查局地质调查子项目 航空重力测量技术规范 （１２１２０１１５０５４８０１）㊀㊀美国ＬａＣｏｓｔｅ＆Ｒｏｍｂｅｒｇ于１９６５年生产出了世界上第一台带动态稳定平台的重力仪，１９９８年１２月第一次在法国和瑞士的Ａｌｐｓ完成了１万公里的航空重力测量任务［１］㊂１９９２年加拿大ＳＧＬ（ＳａｎｄｅｒＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓＬｉｍｉｔｅｄ，简称为ＳＧＬ公司）开始了航空重力测量仪ＡＩＲＧｒａｖ的研制，平台水平姿态可控制在１０角秒以内，这使得飞机动作对系统的精度影响小，可以进行起伏飞行测量㊂莫斯科重力仪技术股份有限公司（ＧｒａｖｉｍｅｔｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＬｔｄ，简称为ＧＴ公司）于２０００年将海上重力仪改装成ＧＴ⁃１Ａ航空重力仪，并于２００９年将ＧＴ⁃１Ａ航空重力仪升级为动态范围更大（２倍于ＧＴ⁃１Ａ）的ＧＴ⁃２Ａ航空重力仪，能够进行缓起伏飞行测量［３４］㊂ＳＧＬ公司利用ＡＩＲＧｒａｖ航空重力仪进行缓起伏飞行测量已经成为成熟的技术，测区可为平原㊁丘陵区和陡峭山区，飞行高度为２００ｍ（真高），起伏坡度按照２５０ｆｔ／ｎｍ（７６．２ｍ／１６１０ｍ）爬升和下降率进行设计，可以开展航空重力测量㊁航空重磁测量，甚至是航空重磁放测量［２，１０］㊂ＧＴ系列航空重力仪基本采用同一高度的平飞方法进行航空重力测量，国外开展航空重力缓起伏飞行测量试验表明：ＧＴ⁃２Ａ航空重力仪已经具备了缓起伏飞行的能力，但没有开展大规模的生产，也没有提供有意义的起伏飞行测量方法［５９］㊂我国资源型航空重力测量使用的俄罗斯ＧＴ系列航空重力仪，采用同一高度平飞进行航空重力测量［１１，１５］㊂为了满足我国陆域地区的航空重力测量要求，特别是满足山区低高度的缓起伏飞行，本文开展ＧＴ⁃２Ａ航空重力起伏飞行测量的研究，以期更好地为我国陆地资源勘查服务㊂１㊀理论上分析起伏飞行状态对ＧＴ航空重力测量的影响１．１㊀起伏飞行下作用于重力传感器上的垂向加速度理论模型㊀㊀从理论入手，分析起伏飞行的频度和坡度对ＧＴ航空重力测量的影响程度，掌握ＧＴ系列航空重力测量系统对起伏飞行的频度和坡度的要求［１４］㊂假设航空重力测量飞机的飞行高度轨迹如图１，横坐标为测量时间，纵坐标为飞行高度㊂㊀㊀飞行高度轨迹的数学表达式为：Ｈ（ｔ）＝Ａｓｉｎωｔ，（１）ω＝２π／Ｔ㊂其中：Ｈ（ｔ）为飞机的实际飞行高度（ｍ），Ａ为起伏飞㊀增刊周锡华等：起伏飞行在航空重力测量的应用研究图１㊀航空重力测量飞机的飞行高度轨迹行高度的幅度，Ｔ为起伏飞行的周期㊂对式（１）进行二次微分，取绝对值，得到飞机的垂直加速度ｙ（ｔ）：ｙ（ｔ）＝ω２Ａｓｉｎ（ωｔ），α＝ａｒｃｔｇ［４Ａ／（Ｖ∗Ｔ）］，其中：α为飞行起伏坡度，Ｖ为飞行速度㊂在不考虑飞机颤振和气流等其他因素的情况下，通过选择不同起伏飞行的幅度值和周期，从理论上可得到不同起伏飞行的幅度值和周期对ＧＴ航空重力测量的影响程度㊂图２为不同起伏幅度和周期飞行下的飞机垂向加速度变化曲线，表１为不同起伏幅度和周期飞行下的飞机垂向加速度和飞行坡度统计㊂理论计算忽略了飞机颤振和气流等因素对飞机垂直加速度的影响，在一定的起伏幅度和起伏周期下，导致模拟计算起伏坡度的角度比实际偏大，最大垂直加速度比实际偏小㊂但不影响分析起伏周期㊁起伏幅度与坡度和加速度之间的定性分析㊂图２㊀不同起伏幅度和周期飞行下的飞机垂向加速度变化表１㊀不同起伏幅度和周期飞行下的飞机垂向加速度和飞行坡度统计起伏幅度１００ｍ２５０ｍ４５０ｍ起伏周期／ｓ６０１２０６０１２０６０１２０最大加速度／（ｍ／ｓ２）１．１０．３２．７０．７４．９１．２起伏坡度／（ʎ）６．２３．１１５．３７．８２６．１１３．８㊀㊀注：取平均飞行速度２２０ｋｍ／ｈ进行分析计算１．２㊀起伏飞行下垂向加速度的定性分析图３为４５０ｍ幅度不同起伏周期下的起伏坡度和最大加速度变化图，图４为１２０ｓ起伏周期不同起伏幅度下的坡度和最大加速度变化图㊂从图３㊁图４可以看出，起伏周期的长短变化对垂向加速度的影响要比起伏坡度剧烈；起伏周期减小一倍，垂向加速度要增大４倍，随着起伏周期的加长，对垂向加速度的影响程度越来越小，２４０ｓ以上起伏周期时影响很小；起伏坡度变化与对垂向加速度的影响基本与坡度变化成正比；飞机由上升到下㊃９９㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探３９卷㊀图３㊀在４５０ｍ幅度不同起伏周期下的起伏坡度和最大加速度变化图４㊀在１２０ｓ起伏周期不同起伏幅度下的坡度和最大加速度变化降或由下降到上升飞行阶段（相对应于飞行于山顶或山谷处）对垂向加速度影响最大，相当于图２中各波形的峰值位置㊂从表１不难发现：当采用起伏周期６０ｓ㊁起伏幅度１００ｍ时，即爬升率约为１／２０时，所引起的最大加速度达到１．１ｍ／ｓ２，接近ＧＴ⁃１Ａ细道动态范围２．５ｍ／ｓ２的１／２，测量时很容易造成细道饱和㊂当采用起伏周期６０ｓ㊁起伏幅度２５０ｍ时，即爬升率约为１／８时（一般固定翼飞机的最大爬升率），所引起的最大加速度达到２．７ｍ／ｓ２，超过ＧＴ⁃１Ａ粗道动态范围５．０ｍ／ｓ２的１／２，测量时很容易造成粗道饱和，除非在平静的气流下才能开展正常测量工作㊂当采用起伏周期６０ｓ㊁起伏幅度４５０ｍ时，即爬升率约为１／５时，所引起的最大加速度达到４．９ｍ／ｓ２，约为ＧＴ⁃２Ａ动态范围１０．０ｍ／ｓ２的１／２，测量时不会造成饱和，即采用该起伏飞行方式且可正常工作于ＧＴ⁃１Ａ测量方式㊂因此，从动态范围来讲，ＧＴ⁃２Ａ航空重力仪可满足起伏飞行的航空重力测量要求㊂１．３㊀理论分析结论从以上分析可以得到以下结论：１）起伏飞行最影响重力测量的位置在于飞机爬升或下降状态转变处，飞机爬升或下降转变过程越缓和，对航空重力测量影响越小㊂２）起伏的周期越短，对航空重力测量影响越大，频繁起伏会严重影响航空重力测量精度；起伏周期增加一倍，对航空重力测量的影响减少到１／４倍，长周期的起伏飞行适用于航空重力测量㊂３）保持一定角度爬升或下降过程中对航空重力测量影响较小㊂（４）ＧＴ⁃２Ａ航空重力仪可满足起伏飞行的航空重力测量要求㊂２㊀ＧＴ⁃２Ａ直升机航空重力起伏飞行测试与方法研究㊀㊀根据直升机航空重力测量系统的特点，详细制㊃００１㊃㊀增刊周锡华等：起伏飞行在航空重力测量的应用研究定了ＧＴ⁃２Ａ航空重磁勘查系统缓起伏测试飞行方案，并通过测试飞行对直升机航空重力起伏飞行测量精度进行评价［１２１３］，开展飞行方法研究㊂２．１㊀缓起伏飞行航空重力测量试验与精度评价在地形起伏较缓（１００ １５０ｍ）的Ｌ１９９０线，利用直升机航空重磁勘查系统进行沿地形起伏飞行的测试，测试结果如图５所示㊂图５中的深灰色线为地形，紫红线为１９９０线沿地形起伏飞行的航空空间重力异常（真高２００ｍ），蓝线为１９９０线实际飞行高度，最大爬升率约为１／２１，最大坡度约３ʎ；红线为８００５线沿４００ｍ等高飞行的航空空间重力异常㊂异常半波长分辨率为１．６ｋｍ，两者空间重力异常的内符合精度为０．３７７ｍＧａｌ，表现为很好的一致性㊂将１９９０线进行布格改正，并与１ʒ５万地面布格重力相应上延至同一高度进行对比，对比结果如图６，异常半波长分辨率为１．６ｋｍ，两者的布格重力异常内符合精度为０．３３７ｍＧａｌ，一致性较好㊂图５㊀起伏与平飞下航空空间重力异常重复线测量对比图６㊀Ｌ１９９０航空布格重力与地面布格重力上延２００ｍ异常对比（７２００线为地面布格重力，１９９０线为真高２００ｍ起伏飞行航空布格重力）２．２㊀不同高度缓起伏飞行航空重力测量试验与精度评价㊀㊀在Ｌ１９９０线上完成了４个高度的沿地形缓起伏测试飞行，起伏程度相对平缓，对４条不同高度测线（Ｌ１９９０㊁Ｒ８３０９㊁Ｒ８４１０㊁Ｒ８５１１）进行布格改正，并与１ʒ５万地面布格重力相应上延至同一高度进行对比，对比结果见表２㊂从布格重力异常空地对比结果来看：在不同的飞行高度上，缓起伏飞行获得的航空布格重力异常与地面布格重力异常具有很好的一致性，其外符合精度好于０．７ｍＧａｌ㊂㊃１０１㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探３９卷㊀表２㊀Ｌ１９９０不同高度测试线地改后与地面布格重力精度统计测线飞行高度／ｍ最大起伏角／（ʎ）地面布格重力内符合精度／ｍＧａｌ外符合精度／ｍＧａｌＬ１９９０离地２００２．７４上延２００ｍ０．３３７０．６７５Ｒ８３０９离地３００２．４５上延３００ｍ０．３０３０．６０７Ｒ８４１０离地４００４．９１上延４００ｍ０．３２８０．６５７Ｒ８５１１离地５００４．６１上延５００ｍ０．２８５０．５７１３㊀ＧＴ⁃２Ａ固定翼航空重力起伏飞行测试与方法３．１㊀平坦地形缓起伏飞行航空重力测量试验与精度评价㊀㊀选择地势平坦地区，通过模拟起伏飞行的方式考察航空重力起伏飞行的测量精度，平坦地形可减少地形对测量结果的影响㊂第一次试验测线长度约１００ｋｍ，每条测线上均设计了固定坡度和幅度的２次起伏飞行测试㊂实际测量飞机在６ｋｍ水平距离内升高／下降约３７０ｍ，爬升率约１／１６，航迹坡度约３．５ʎ（图７），与８条ＧＰＳ高度１５００ｍ平飞测试线平均空间重力异常场内符合精度０．５６５ｍＧａｌ㊂第二次试验测试线长度约５０ｋｍ，４条重复线最小航迹坡度１．２１ʎ，最大航迹坡度２．８８ʎ，最大爬升率约１／１９，异常内符合精度０．４７８ｍＧａｌ（图８）㊂图７㊀第一次缓起伏飞行试验空间重力异常与飞行高度曲线图８㊀第二次缓起伏飞行试验空间重力异常与飞行高度曲线㊃２０１㊃㊀增刊周锡华等：起伏飞行在航空重力测量的应用研究３．２㊀起伏地形缓起伏飞行航空重力测量试验与精度评价㊀㊀在某地区部分测线跨越山区，采取缓坡度沿地势飞行的飞行方式，要求飞行坡度不超过３ʎ，过山头时飞机离山头不超过２００ｍ，飞行时控制飞机坡度缓慢变化㊂缓起伏线１９３４１㊁１９３４２实际最大航迹坡度约２．２ʎ（爬升率约１／２５），如图９㊂从图中看出：飞机爬升和下降时，解算出的航空空间重力异常平顺过渡，两条重复线航空空间重力异常内符合精度为０．６６０ｍＧａｌ，异常曲线基本一致，反映出缓起伏飞行过程中飞机爬升和下降未对航空空间重力异常解算产生明显影响㊂在某测区进行了缓起伏重复线飞行测试，测试结果如图１０㊂４００１线从测线南端开始以１１００ｍ（ＧＰＳ）高度向北平飞，到山前以约１／２０的爬升率（航迹坡度约３．０ʎ）爬升到２３００ｍ，然后以２３００ｍ（ＧＰＳ）高度继续向北平飞㊂到了测线最北端，遇山又继续以约１／２０的爬升率继续爬升，直到完成测线飞行；４０００线为２３００ｍ平飞测线，仅在测线北部山前飞行高度随地形缓慢抬升，航迹坡度小于３．０ʎ㊂仔细观察图１０不难发现，在高差１２００ｍ的爬升阶段，起伏飞行与平飞（测线北端）得到的航空空间重力异常形状十分相似，爬升阶段没有出现因起伏飞行而产生明显的扰动异常，两条测线重复段的内符合精度为０．５２８ｍＧａｌ㊂图９㊀１９３４１、１９３４２线航空空间重力异常及飞行高度曲线对比图１０㊀缓起伏线４００１线与平飞线４０００线空间重力异常及飞行高度曲线对比４㊀结论在航空重力勘查系统生产过程中，设计了单一起伏㊁组合起伏和沿实际地形起伏等测量方法，并完成了直升机航空重磁和固定翼航空重力勘查系统不同种类㊁不同起伏坡度的飞行测试㊂通过全面的多坡度起伏飞行测试，基本掌握了航空重力起伏飞行的能力和测量精度㊂归纳目前获得的平飞和起伏飞行的测试结果，可初步得到以下结论：１）航空重力测量采用缓起伏飞行是可行的㊂㊃３０１㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探３９卷㊀测试结果和国外报道表明：在航空重力测量过程中，采用坡度不超过３．０ʎ（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０．７ｍＧａｌ，满足了高精度测量的要求㊂但加大起伏坡度将造成测量精度下降，起伏坡度越大且越频繁，测量精度受到的影响越大㊂因此，为满足起伏地形下航空重力测量的要求，航空重力测量可采用缓起伏飞行的方法，尽可能降低飞行高度，提高对地分辨能力㊂２）起伏飞行时应采用沿地形包络线起伏飞行的方法㊂在起伏飞行设计和实施时，航空重力测量应采用沿主要山头或山谷的包络线进行设计和作业㊂设计飞行高度时其飞机爬升率最好按小于１／２０进行设计，尽可能地减少连续短周期（＜１２０ｓ）的大幅度起伏飞行，起伏间隔应不小于一个滤波周期的长度；同时飞机从爬升到下降或从下降到爬升过渡要平缓，需适当加长过渡期㊂参考文献：［１］㊀ＡｉｒｂｏｒｎｅＧＴ⁃１ＡｇｒａｖｉｔｙｓｕｒｖｅｙｆｏｒＵＴＳＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮＡＮＤＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＲＥＰＯＲＴＳｕｒｖｅｙｆｌｏｗｎＪａｎ［Ｒ］．２００９．［２］㊀ＦａｒｒＡ，ＭｅｙｅｒＳ，ＢａｔｅｓＭ．Ａｉｒｂｏｒｎｅｇｒａｖｉｔｙｓｕｒｖｅｙｑｕｅｓｎｅｌｌｉａｒｅ⁃ｇｉｏｎＢｒｉｔｉｓｈＣｏｌｕｍｂｉａ［Ｒ］．２００８．［３］㊀ＡｉｒｂｏｒｎｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓＨｅｌｉ⁃ｇｒａｖＧＴ⁃１Ａ／２ＡＤｒａｐｅＰｒｏｆｉｌｅＥｘａｍｐｌｅ［Ｒ］．［４］㊀ＢａｒａｎｙｉＥ，ＥｌｌｉｓＲ．ＡｎａｉｒｂｏｒｎｅｇｒａｖｉｔｙｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＰｏｄｏｌｓｋｙｅｐｏｓｉｔ，ＳｕｄｂｕｒｙＢａｓｉｎ，ＡｉｒｂｏｒｎｅＧｒａｖｉｔｙ［Ｒ］．２０１０．［５］㊀ＯｌｓｏｎＤ，ＥｎｇＰ，ＧｅｏｐｈＰ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｎｏｔｅ：ＧＴ⁃２ＡＨｅｌｉｃｏｐｔｅｒＲｅ⁃ｐｅａｔＬｉｎｅ．ＡｕｒｏｒａＯｎｔａｒｉｏ［Ｒ］．Ａｕｇｕｓｔ，２００９．［６］㊀ＢａｒａｎｙｉＥ，ＥｌｌｉｓＲ．ＡｎａｉｒｂｏｒｎｅｇｒａｖｉｔｙｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＰｏｄｏｌｓｋｙｅｐｏｓｉｔ，ＳｕｄｂｕｒｙＢａｓｉｎ，ＡｉｒｂｏｒｎｅＧｒａｖｉｔｙ［Ｒ］．２０１０．［７］㊀ＴｕｃｋｅｔｔＨ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｎｏｔｅ：ＧＴ⁃２Ａｆｉｘｅｄ⁃ｗｉｎｇｒｅｐｅａｔｌｉｎｅｄｒａｐｅｆｌｉｇｈｔｓＶｒｅｄｅｆｏｒｔＤｏｍｅ［Ｒ］．ＳｏｕｔｈＡｆｒｉｃａ，２００９．［８］㊀ＥｐｏｆＩｇｏｒ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｎｏｔｅ：ＧＴ⁃２Ａｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｄｒａｐｅｆｌｉｇｈｔｓ［Ｒ］．Ｃａｎａｄａ，２０１１．［９］㊀ＯｌｓｏｎＤ．ＧＴ⁃１ＡａｎｄＧＴ⁃２Ａａｉｒｂｏｒｎｅｇｒａｖｉｍｅｔｅｒｓ：Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｉｎｄｅｓｉｇｎ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｒｏｍ２００３ｔｏ２０１０［Ｃ］／／Ａｉｒ⁃ｂｏｒｎｅＧｒａｖｉｔｙ２０１０Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，ＡＳＥＧＰＥＳＡ，ＥｘｐａｎｄｅｄＡｂｓｔｒａｃｔｓ．２０１０：１５２１７１．［１０］ＲｅｐｏｒｔｏｆｏｆｔｈｅＧｒａｖｉｔｙＳｕｒｖｅｙｆｏｒＴＩＭＭＩＮＳＮＯＲＴＨＥＡＳＴ，ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＡＮＤＳＯＵＴＨ［Ｒ］．ａｉｒｂｏｒｎｅｇｒａｖｉｔｙｓｕｒｖｅｙｓ．ｇｅｏ⁃ｐｈｙｓｉｃｓＤａｔａｓｅｔ１０５１．［１１］ＧＪＢ６５６１⁃２００８，航空重力测量作业规范［Ｓ］．２００８．［１２］郭志宏，熊盛青，周坚鑫，等．航空重力重复线测试数据质量评价方法研究［Ｊ］．地球物理学报，２００８，５１（５）：１５３８１５４３．［１３］姜作喜，张虹，郭志宏．航空重力测量内符合精度计算方法［Ｊ］．物探与化探，２０１０，３４（５）：６７２６７６．［１４］王静波，熊盛青，郭志宏，等．利用Ｋａｌｍａｎ平滑技术估算航空重力测量中的载体垂直加速度［Ｊ］．地球物理学进展，２０１０，２５（３）：９６８９７４．［１５］熊盛青．我国航空重磁勘探技术现状与发展趋势［Ｊ］．地球物理学进展，２００９，２４（１）：１１３１１７．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔｔｏｔｈｅａｅｒｉａｌｇｒａｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＺＨＯＵＸｉ⁃Ｈｕａ，ＪＩＡＮＧＺｕｏ⁃Ｘｉ，ＱＵＪｉｎ⁃Ｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＰｅｎｇ（ＣｈｉｎａＡｉｒｂｏｒｎｅＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＣｅｎｔｅｒｆｏｒＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ㊀１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｓｍａｄｅｆｏｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｅｘｔｅｎｔｏｆｔｈｅｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔｏｎｔｈｅＧＴａｅｒｉａｌｇｒａｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅ⁃ｍｅｎｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｉｓｅ⁃ａｎｄ－ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｓｅｒｉｅｓｏｆｔｅｓｔｓｏｎｓｍｏｏｔｈｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔ，ａｎｄｍａｄｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｅｒｉａｌｇｒａｖｉｔｙｓｍｏｏｔｈｒｉｓｅ⁃ａｎｄ－ｆａｌｌｆｌｙｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙＧＴ⁃２Ａｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒａｎｄｆｉｘｅｄｗｉｎｇｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｏｐｔｉｏｎｏｆｓｍｏｏｔｈｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｌｏｐｅｎｏｔｉｎｅｘ⁃ｃｅｓｓｏｆ３．０ʎ（ｒａｔｅ⁃ｏｆ⁃ｃｌｉｍｂａｂｏｕｔ１／２０）ｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｏｆｒｅｐｅａｔｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｅｘｃｌｕｓｉｖｅｌｙｌｅｓｓｔｈａｎ０．７ｍＧａｌ，ｔｈｕｓｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｅｒｉａｌｇｒａｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｓｍｏｏｔｈｒｉｓｅ⁃ａｎｄ⁃ｆａｌｌｆｌｉｇｈｔ；ｏｒｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｌｕｅｎｃｅ作者简介：周锡华（１９６４－），男，江苏南通人，教授级高级工程师，２００８年毕业于中国地质大学（北京）地球探测与信息技术专业，获博士学位，现主要从事地球物理探测技术㊁探测仪器以及计算机应用技术等领域的研究开发与应用工作㊂㊃４０１㊃。