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[發明專利]一種基于地球自轉角速度的重力梯度儀標定方法有效

專利信息
申請號: 201810521684.8 申請日: 2018-05-25
公開(公告)號: CN109001841B 公開(公告)日: 2020-02-18
發明(設計)人: 蔡體菁;喻名彪 申請(專利權)人: 東南大學
主分類號: G01V13/00 分類號: G01V13/00
代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
地址: 211100 江*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 地球 自轉 角速度 重力梯度 標定 方法
【權利要求書】:

1.一種基于地球自轉角速度的重力梯度儀標定方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:

1)改變重力梯度儀的姿態,保持重力梯度儀靜止,記錄重力梯度儀的姿態及該姿態下重力梯度儀的輸出及離心梯度檢測單元的輸出,重復M次上述操作,總共記錄M組不同的姿態,及相應的重力梯度儀輸出、離心梯度檢測單元的輸出,記錄的第k個姿態表示為(θx(k),θy(k),θz(k)),該姿態下重力梯度儀的inline通道及cross通道的輸出分別為Fin(k),Fcs(k),該姿態下離心梯度檢測單元的inline通道輸出為cross通道輸出為

2)依次將M個姿態依次代入下式,計算M個姿態對應的M組姿態特征參數,重力梯度儀的每個姿態對應1組36個姿態特征參數,這36個姿態特征參數為a1,1,…,a1,18,b1,1,…,b1,18

式中c,c2分別表示cos(),cos2(),s,s2分別表示sin(),sin2(),θxyz為姿態角,第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k)),計算得到的第k組姿態特征參數為a1,1(k),…,a1,18(k),b1,1(k),…,b1,18(k);

3)將M個姿態對應的M組姿態特征參數及該姿態下重力梯度儀的輸出、離心梯度檢測單元的輸出代入下式,計算重力梯度儀標度系數及自梯度模型參數的標定值:

上式中p1,…,p20是標定的20個自梯度模型參數,kin,kcs分別是標定的重力梯度儀的inline通道及cross通道的標度系數,[·]+表示最小二乘逆,a1,1(1),…,a1,18(1),b1,1(1),…,b1,18(1)是第1個姿態(θx(1),θy(1),θz(1))計算得到的第1組姿態特征參數;a1,1(k),…,a1,18(k),b1,1(k),…,b1,18(k)是第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k))計算得到的第k組姿態特征參數;a1,1(M),…,a1,18(M),b1,1(M),…,b1,18(M)是第M個姿態(θx(M),θy(M),θz(M))計算得到的第M組姿態特征參數;Fin(1)是第1個姿態(θx(1),θy(1),θz(1))對應的重力梯度儀的inline通道的輸出,Fcs(1)是第1個姿態(θx(1),θy(1),θz(1))對應的重力梯度儀的cross通道的輸出;Fin(k)是第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k))對應的重力梯度儀的inline通道的輸出,Fcs(k)是第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k))對應的重力梯度儀的cross通道的輸出;Fin(M)是第M個姿態(θx(M),θy(M),θz(M))對應的重力梯度儀的inline通道的輸出,Fcs(M)是第M個姿態(θx(M),θy(M),θz(M))對應的重力梯度儀的cross通道的輸出;是第1個姿態(θx(1),θy(1),θz(1))對應的離心梯度檢測單元的inline通道的輸出,是第1個姿態(θx(1),θy(1),θz(1))對應的離心梯度檢測單元的cross通道的輸出;是第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k))對應的離心梯度檢測單元的inline通道的輸出,是第k個姿態(θx(k),θy(k),θz(k))對應的離心梯度檢測單元的cross通道的輸出;是第M個姿態(θx(M),θy(M),θz(M))對應的離心梯度檢測單元的inline通道的輸出,是第M個姿態(θx(M),θy(M),θz(M))對應的離心梯度檢測單元的cross通道的輸出。

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