高精度航空重力测量系统分项指标设计分析
高精度测量技术在航空航天中的应用研究
高精度测量技术在航空航天中的应用研究摘要：高精度测量技术在航空航天领域中起着至关重要的作用。
随着航空航天产业的不断发展，对于测量精度和稳定性的要求也越来越高。
本文将重点研究高精度测量技术在航空航天中的应用，包括测量技术在航空器设计与制造、飞行控制与导航、航天器轨道测量等方面的应用研究。
1. 引言航空航天领域对于高精度测量技术的需求越来越高，这不仅是因为航空航天领域对精度的要求较高，还因为测量技术的进步推动了航空航天技术的发展。
本文将重点研究高精度测量技术在航空航天中的应用研究，以期为航空航天领域的发展做出贡献。
2. 高精度测量技术在航空器设计与制造中的应用航空器的设计与制造需要高精度测量技术的支持。
例如，在飞机的结构设计中，需要使用激光测距技术来测量各个部位的尺寸，以确保其合理性和可靠性。
同时，航空器的制造过程中也需要使用高精度测量技术来检测零部件的尺寸和各种参数，以保证其精度和质量。
3. 高精度测量技术在飞行控制与导航中的应用飞行控制与导航是航空航天领域中另一个重要的应用领域。
高精度测量技术可以用于测量飞机的姿态、速度、位置等参数，进而实现对飞行过程的精确控制和导航。
例如，激光测距仪可以用于测量飞机的高度和位置，惯性导航系统可以通过测量飞机的加速度和角速度来实现对飞机的准确控制。
4. 高精度测量技术在航天器轨道测量中的应用在航天器的发射和轨道控制过程中，需要使用高精度测量技术来测量航天器的位置和速度等参数。
这些参数的精确测量对于航天器的轨道控制和任务执行至关重要。
例如，卫星的激光测距系统可以用于测量卫星与地球之间的距离，从而实现对卫星轨道的精确矫正和控制。
5. 高精度测量技术在航空航天领域中的挑战和展望尽管高精度测量技术在航空航天领域中有着广泛的应用前景，但同时也面临着一些挑战。
例如，航空航天器的复杂性和多样性，使得测量技术需要具备更高的精度和稳定性。
此外，航空航天器的极端环境条件（如高温、低温、辐射等）也对测量技术提出了更高的要求。
航空重力梯度测量技术研究
航空重力梯度测量技术研究航空重力梯度测量作为二十世纪末发展起来的尖端技术,随着测量系统和处理解释方法的逐步完善,在固体矿产和油气资源勘查中发挥着日益重要的作用,并因其快速、高效和高空间分辨率等特点而备受青睐。
航空重力梯度测量技术是目前国际研究热点和难点,成熟的商业勘探技术为美国Lockheed Martin公司垄断,我国在该领域起步较晚,基础相对薄弱。
2006年开始,国家863计划开始支持航空重力梯度关键技术研究,经过十多年的努力,国内多个研究团队在多项关键技术上取得了重大突破,并在“十二五”期间实现了实验室静基座条件下重力梯度效应的测量,加快了该项技术的实用化进程。
本文围绕突破航空重力梯度测量系统研制关键技术及测量结果实际应用开展研究。
首先,系统调研了国外航空重力梯度测量技术研发历程、应用现状和研究动态,详细剖析了旋转加速度计航空重力梯度仪的测量原理和设计思想,梳理了关键技术难点及解决方案,跟踪了系统完善过程中的各项技术改进,为航空重力梯度测量系统自主研制和持续改进提供了参考和借鉴。
立足国内基础,制定了基于石英挠性加速度计部分重力梯度张量测量系统总体研制方案。
突破多项关键技术,研制完成的重力梯度仪用高分辨率加速度计样机分辨率优于1×10<sup>-8</sup>g,重力梯度敏感器实验室测量精度优于70E,重力梯度稳定平台满足载荷要求,性能指标通过飞行测试。
完成航空重力梯度测量系统集成、减震和温控方案设计,为“十三五”航空重力梯度测量系统飞行试验和实用化奠定了基础。
针对航空应用和在研航空重力梯度测量系统特点,优选Y-12飞机平台,开展了典型航空地球物理勘探条件下的飞机振动、姿态、气压、温度和湿度等环境状态参数测量及研究,详细分析了飞机底板振动的频率特征,揭示了振动信号的周期分布及振动周期与螺旋桨转速基频之间倍频关系的基本规律,总结了不同飞行状态下飞机侧滚、侧滑姿态角的变化特点及变化范围,分析了机舱内气压、温度和湿度随飞行过程的变化情况,为航空重力梯度测量系统量程、结构、减震、温控和气密设计及后续改进完善提供了参考和依据。
SAG海洋航空重力仪
SAG-2A型 ±2000Gal 0.2mGal 1mGal 0℃～+45℃ 28V±6VDC / 220VAC ≤300W ≤100W 主机：18kg 电源记录单元：20kg 主机：290×260×280mm 电源记录单元(选配)：270×350×280mm
SAG-2M型 ±2000Gal 0.2mGal 1mGal 0℃～+40℃ 28V±6VDC / 220VAC ≤450W ≤150W 主机：18kg 测量单元：120 kg 电源单元：45kg 主机：290×260×280mm 测量单元：595 ×790×680 mm 电源单元：400 ×500×400 mm
产品特点
p 测量自动化 l一键启动/结束测量，全程无需干预
确认开始/结束 提示信息
10
向阳红10号
雪龙号
代表性试验统计简表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 时间 20141018 201509 20160611 20160805 20161026 20161119 20170225 20170206 20170323 20170427 20170613 20170413 20170805 20170913 20171013 历时(天) 62 30 30 25 166 38 9 55 140 31 19 18 37 105 60
海洋测量试验 最大海况达到6级
nav_98 nav_100 nav_103 nav_100 nav_94 nav_94
16.8 测区航迹
16.75 16.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
卫星重力测量技术的原理和数据解读方法
卫星重力测量技术的原理和数据解读方法随着现代科学技术的不断发展，卫星重力测量技术逐渐成为地球科学领域的重要研究方法之一。
本文将重点讨论卫星重力测量技术的原理和数据解读方法。
一、卫星重力测量技术的原理卫星重力测量技术是利用卫星携带的高精度重力仪器测量地球表面重力场的变化，从而推断地球内部的密度分布和地壳运动等信息。
1.1 重力测量原理重力，是指地球或其他天体表面对物体吸引的力。
在地球表面上，重力的大小和方向不是一致的，而是会因地球内部的密度分布不均匀而变化。
通过卫星重力测量技术，我们可以获取地表某一点的重力值，并通过对比多个点上的重力值差异，推算出地球内部的密度变化。
1.2 卫星重力测量仪器为了实现卫星重力测量，科学家们研发了一系列高精度的重力测量仪器。
目前常用的卫星重力测量仪器主要有超导量子干涉仪（SQUID），绝对重力仪以及光学干涉测量仪（GIM）。
这些仪器可以测量地球表面的重力值，并将数据传输至地面控制中心进行分析和解读。
二、卫星重力测量数据解读方法卫星重力测量数据是复杂且海量的信息集合，需要进行合理的解读才能获得有价值的地质和地球物理学指标。
下面将介绍几种常见的卫星重力测量数据解读方法。
2.1 重力异常解读重力异常是指相对于参考表面（通常是椭球面）的重力场的偏差。
通过对大量重力异常的分析，可以揭示地球内部的密度梯度。
高重力异常通常对应着密度较大的区域，反之亦然。
这些异常主要与地壳构造、岩石性质和地球动力学等因素相关。
2.2 重力梯度解读在卫星重力测量中，不仅可以获取重力值，同时还可以计算重力的梯度，即重力在空间中的变化率。
重力梯度可以提供更加详细的地下密度变化信息，有助于研究构造和地壳运动等问题。
通过对重力梯度的解读，科学家们可以推测地壳运动引起的地震活动、地热流动以及岩浆活动等。
2.3 反演方法卫星重力测量数据的解读过程中，还常常需要借助反演方法。
反演方法是通过调整模型参数，使得模型产生的重力数据与实测数据拟合得最好。
GPS在航空重力测量中的应用
GPS在航空重力测量中的应用张庆涛;肖云【摘要】航空重力测量系统是以飞机为载体测定近地重力场的一种快速手段,GPS 技术在其中起到了十分关键的作用,本文探讨了GPS在航空重力测量中的作用,并分析了一些试验结果,给出了结论.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2005(007)002【总页数】2页(P33-34)【关键词】航空重力测量 GPS 速度加速度【作者】张庆涛;肖云【作者单位】武汉大学测绘学院,武汉,430079;陕西测绘局,西安,710054;西安测绘研究所,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】V2航空重力测量系统是以飞机为载体，综合应用重力、GPS、激光、大地测量、无线电、计算机等技术测定近地空中重力加速度的一种新型的重力测量设备。
它的特点是快速获取精度良好(1～3mGal)、分布均匀（3～5km）、大面积的地球重力场信息[1]。
它能够在一些难以开展地面重力测量的特殊区域如沙漠、冰川、沼泽、原始森林等进行作业，较之经典的地面重力测量方法无论是在人力、物力还是在作业便利方面均具有一定的优越性，因此，研制和开发航空重力测量系统具有十分重要的现实意义。
然而，进行航空重力测量须解决一系列十分复杂的技术难题，其中包括了如何精确地确定飞机的实时位置、速度和垂直加速度，这一问题依靠GPS技术解决。
GPS在航空重力测量中的作用有三个，即动态定位、动态测速和加速度测定。
确定了飞机的位置重力测量值才有意义，有了速度才能计算如厄特弗斯等一些改正项，加速度是重力测量值中的噪声，需要从观测值中剔除，任何一项必不可少[2，3]。
2.1 动态定位航空重力测量中的位置信息用动态GPS设备提供，因为测量数据在计算空中重力异常时总要在一定的间隔内进行平滑，故对位置精度要求不高。
通常水平重力梯度大小即重力在水平面上的变化，约为1mgal～5mgal/km，所以一般用C/A码单点定位，平面坐标精度达到百米级就足够了。
几种低空高精度航空磁测系统及找矿应用分析
几种低空高精度航空磁测系统及找矿应用分析低空高精度航空磁测系统是现代矿产勘探、地质调查和环境探测领域中不可或缺的一项技术。
该系统的使用可以快速高效地对大面积进行磁场测量，同时获得非常高的精度和分辨率，为矿产勘探和地质调查提供了非常有力的支持。
本文将介绍几种低空高精度航空磁测系统及其对找矿的应用分析。
首先介绍的是空飞式磁力计（AeroMAG）。
该系统采用高精度的磁力计，可以实现高精度、高效率的磁场测量。
该系统具有非常灵活的配置方式，可以根据不同的勘探目标和作业要求进行调整和优化。
同时，该系统还可以搭载高分辨率的数字相机和激光雷达等设备，进一步提高勘探效率和分辨率。
在找矿应用中，该系统可以快速地发现矿产脉体和破裂带等特征，为后续的勘探和开采提供了重要的信息。
其次介绍的是Airborne Gravity Gradiometry（AGG）系统。
该系统采用重力梯度测量技术，可以实现非常高的测量精度和分辨率，可以用于探测地下不同密度的物质分布，包括矿产脉体、油气储层、地下水等。
该系统具有非常广泛的应用前景，在找矿和环境探测领域中被广泛使用。
该系统的主要缺点是数据处理较为复杂，并且需要较大的设备和储存空间，并不适用于所有的勘探作业。
第三个介绍的是地面磁场仪和直升机磁测系统。
这些系统在低空磁测和小面积磁场勘探中具有一定的优势，尤其适用于地形复杂的区域和垂直方向的勘探作业。
同时，这些系统也具有一定的灵活性和适应性，可以根据勘探目标进行配置和优化。
在找矿应用中，这些系统可以快速地发现地下磁性异常，为后续勘探和开采提供了有力的支持。
综上所述，低空高精度航空磁测系统是矿产勘探、地质调查和环境探测领域中不可或缺的一项技术。
不同的系统具有不同的优缺点和适用范围，在勘探作业中需要根据具体情况进行选择和优化。
在找矿应用中，低空高精度航空磁测系统可以快速地发现地下矿产脉体和磁性异常等特征，为后续的勘探和开采提供了非常重要的信息。
新一代CG-6重力仪性能分析
新一代CG-6重力仪性能分析玄松柏;汪健;李杰;何彬;李鉴国【摘要】对新引进的2台CG-6相对重力仪的静态和动态性能测试数据进行处理和分析.结果表明,2台仪器的动态观测精度均优于10μGal,重复性标准差优于5μGal,静态、动态和混合零漂率幅值均小于8μGal·h-1,静态和混合零漂均呈现良好的线性特征.%We process the data from the static and dynamic performance testing of the two new CG-6 relative gravimeters.The results show that the observation accuracy and the standard deviation of the repeatability for the two CG-6 gravimeters are better than 10μGal and 5μGal,respectively.The amplitudes of the static,dynamic and mixed zero-drift rate are all l ess than 8 μGal·h-1.The linear characteristics are presented in the static and mixed zero drift.【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】4页(P5-7,13)【关键词】相对重力仪;CG-6;性能测试;零漂【作者】玄松柏;汪健;李杰;何彬;李鉴国【作者单位】北京劳雷物理探测仪器有限公司(上海),上海市龙吴路777号,200232;中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室),武汉市洪山侧路40号,430071;新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木齐市科学二街338号,830011;北京劳雷物理探测仪器有限公司(北京),北京市青年路7号,100025;北京劳雷物理探测仪器有限公司(上海),上海市龙吴路777号,200232【正文语种】中文【中图分类】P312陆地相对重力测量可为国家重力基本网建设、物探和地震等地壳运动监测以及相关科学提供基础资料。
多型航空重力仪同机测试及其数据分析
２ ０ １ ３年 ７月
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Ｖｏ １ ＿ ３ ３． ＮＯ． ４ Ｊ ｕ１ ．。 ２ ０１ ３
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Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ — ３ Ｏ ４ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ２
转 向采用平 台式 惯导系统 的重力仪 ， Ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ 公 司现 已 拥有 ４套 Ａ Ｉ Ｒ Ｇ ｒ ａ ｖ航空重力仪 ， 我 国国土 资源航 空物
探遥感 中心 于 ２ ０ ０ ７年引进 了 Ｇ Ｔ 一 １ Ａ航 空重力 仪 ， 形
无 法 使 飞 机 垂 直 扰 动 加 速 度 的 测 定 精 度 优 于
不仅全过程测试了俄罗斯gt一1a航空重力仪和美国tagslrs158航空重力仪两型国际上最为经典的商用航空重力仪的运行性能全面掌握了两型重力仪的性能技术指标为引进国外航空重力测量装备选型提供了决策依据而且对国内自主研制的sgawz01捷联式航空重力仪gdp一1重力仪进行了全面检工程化提供了极有价值的试验评估条件
的Ｇ Ｄ Ｐ － １ 重力仪首次成功实现 了航空重力测量功能 ， 平差前测量精度为± ４ ． ５ ２ ｍ Ｇ ａ ｌ 。
关键词 ： 航空重力仪 ； 重复线 ； 测量精度 ； Ｇ Ｔ 一 １ Ａ； Ｔ Ａ Ｇ Ｓ ； Ｓ Ｇ Ａ — ＷＺ ０ １ ； Ｇ Ｄ Ｐ 一 １
中 图分 类号 ： Ｐ ２ ２ ３ ． ６ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ３ ０ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ０ ６ — ０ ６