[发明专利]一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法

说明书

本发明涉及一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法，其主要技术特点是：依据航空重力测量的基本数学模型，建立重复测点处格值校正模型；由最小二乘原理求得格值偏差的最或然估值，并对海空重力仪格值进行补偿。本发明通过分析海空重力测量系统误差的形成机理，发现海空重力仪格值标定误差是引起系统性测量偏差的主要因素之一，利用重复测线检测校正海空重力仪格值的计算模型和补偿方法，利用航空重力实际观测网数据对该方法的合理性和有效性进行了数值验证，试验表明本发明对消除海空重力测量系统性偏差具有显著作用，该方法简单，能够满足海空重力测量用户的需求。

技术领域

本发明属于海洋重力技术领域，尤其是一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法。

背景技术

海面船载和航空重力测量是获取海域重力场信息的两种主要手段。海空重力仪是两种测量模式的核心装备，海空重力测量成果质量除了会受到测量动态环境效应的干扰和数据处理建模误差的影响外，海空重力仪自身技术性能的优劣也是影响观测数据质量的主要因素之一。重力仪技术性能的优劣取决于设备制造工艺的技术水平和仪器参数标定的精准程度，其误差源主要来自重力传感器动态灵敏度、仪器固有误差、温度控制误差、仪器标定误差及仪器零点非线性漂移等。海空重力测量成果是开展地球重力场逼近计算和各领域保障应用的数据基础，相比于偶然误差，重力观测数据中的系统性偏差对后端的各类应用具有更加显著的影响。因此，消弱系统性因素对测量成果的影响是提高海空重力测量数据应用效能的关键，也是开展海空重力测量误差分析处理和精度评估的目的所在。

海空重力仪格值是指将重力仪的计数单位(俗称“格”)转换为重力单位(一般取为mGal＝10-5m/s2)的标定函数，也称格值函数，是重力传感器的主要标定参数之一。一般在仪器交付前，由生产厂家通过实验室和野外测量的方式对海空重力仪格值进行测定。由于受试验和作业条件的限制，生产厂家标定的重力仪格值可能存在一定的误差；当重力传感器出现机械故障需要进行大修或更换零部件时，重力仪格值会发生一定的变化；对于使用弹性系统作为传感器的重力仪，弹性系数随时间的变化也会引起仪器格值的变动。当重力仪格值偏离正常值达到一定量值时，格值误差将对海空重力测量成果产生不可忽视的系统性影响，必须对其采取必要的校正和补偿措施，因此，如何快速准确检测与补偿海空重力仪格值是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法，解决海空重力仪格值的快速准确检测与补偿问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法，包括以下步骤：

步骤1、依据航空重力测量的基本数学模型，建立重复测点处格值校正模型；

步骤2、由最小二乘原理求得格值偏差的最或然估值，并对海空重力仪格值进行补偿。

所述步骤1的具体实现方法为：

设在东西方向上布设两条正反向的第1重复测线和第2重复测线，在第1 重复测线和第2重复测线的重复测点P处的绝对重力值分别表示为：

g_p1＝g_b+(CS_p1-CS₀)-δa_V1+δa_E1+δa_H1+δa_F1+δa_A1

g_p2＝g_b+(CS_p2-CS₀)-δa_V2+δa_E2+δa_H2+δa_F2+δa_A2

此时，重复测点P处的重力互差为：