[发明专利]一种动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法

说明书

本发明公开一种动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法，它通过对重力梯度仪施加不同大小、不同方向、不同频率的加速度，分离重力梯度仪的各项误差，标定各误差增益系数。该标定方法能够标定由重力梯度仪内部加速度计安装失准、加速度计标度系数不匹配、电路不匹配等造成的误差增益系数。该标定方法，操作简单易实施。

技术领域

本发明涉及一种动基座旋转加速度计重力梯度仪误差系数标定方法，属于精密测量技术领域。

背景技术

动基座重力梯度勘探是一种低成本、高效率的重力梯度勘探方法；是目前世界上最先进的重力场勘探方式。重力梯度数据广泛应用于地质分析、重力场建模、高精度导航、资源勘探等。重力梯度仪具有极其重要的国防、民用价值。目前国内外在研的重力梯度仪主要有冷原子重力梯度仪、超导重力梯度仪、MEMS重力梯度仪等。国外已经投入商业应用的重力梯度仪主要有旋转加速度计重力梯度仪及旋转超导加速度计重力梯度仪。我国的重力梯度仪样机正处于研制中。

在动基座重力梯度勘探时，由于重力梯度仪内部的加速度计存在安装误差、加速度计一阶、高阶标度系数不匹配等，导致重力梯度仪安装载体的动态加速度及角抖动传递到重力梯度仪的输出，造成测量误差。本发明提供一种能够标定重力梯度仪内部加速度计安装误差、加速度计标度系数不匹配等引起的误差增益系数，根据标定的误差增益系数可以补偿载体动态加速度引起的重力梯度测量误差，提高重力梯度仪的测量精度。目前没有公开的文献，报道该误差增益系数的标定。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够对载体动态加速度的误差增益系数进行标定，补偿载体动态加速度引起的重力梯度测量误差，提高重力梯度仪的测量精度，操作简单、容易实施的动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法。

技术方案：本发明的动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法，包括以下步骤：

(1)根据下述方式，分别标定重力梯度仪的误差增益系数；

标定加速度计安装误差第一系数k_in/cs及重力梯度仪标度系数k_ggi：标定时，保持重力梯度仪静止，对重力梯度仪施加不同的检测质量，对重力梯度仪产生不同的万有引力梯度激励，记录每个检测质量对重力梯度仪的激励及重力梯度仪第1、2通道的输出，总共使用N₁个检测质量对重力梯度仪进行激励，记录N₁组数据，N₁必须大于或等于2，将数据代入下式，计算k_in/cs和k_ggi：

式中T₁(1)，T₂(1)分别表示第1个检测质量对重力梯度仪的第1通道的激励和第2通道的激励，G_in(1)，G_cs(1)分别表示第1个检测质量作用下重力梯度仪第1通道的输出和第2通道的输出，T₁(2)，T₂(2)分别表示第2个检测质量对重力梯度仪的第1通道的激励和第2通道的激励，G_in(2)，G_cs(2)分别表示第2个检测质量作用下重力梯度仪第1通道的输出和第2通道的输出，T₁(N₁)，T₂(N₁)分别表示第N₁个检测质量对重力梯度仪的第1通道的激励和第2通道的激励，G_in(N₁)，G_cs(N₁)分别表示第N₁个检测质量作用下重力梯度仪第1通道的输出和第2通道的输出；表示左逆；